Skelettmuskeln verfügen über ein hohes Heilungspotenzial, jedoch ist dieser natürliche Heilungsprozess ab einem bestimmten Schweregrad unzureichend und führt zu fettiger Degeneration, Narbenbildung und eingeschränkter Muskelfunktion. Schwere Muskelschäden sind sehr häufig und nicht nur eine direkte Folge von Unfällen oder Sportverletzungen, sondern entstehen auch als sogenannte iatrogene Muskelschäden im Rahmen verschiedener chirurgischen Eingriffen. Die Folgen für die betroffenen Patienten sind oft sehr einschneidend und mit starken körperlichen Beeinträchtigungen, wie Hinken oder Schmerzen, verbunden.

Unsere Arbeit ist motiviert durch einen akuten Mangel an tragfähigen Behandlungsmöglichkeiten zur Behandlung von schweren. Gemeinsam mit unseren klinischen Partnern am Charité Center for Musculoskeletal Surgery (CMSC) analysieren wir den zeitlichen Verlauf der Muskelheilung in Abhängigkeit des Schweregrades, in Bezug auf die strukturelle und funktionelle Wiederherstellung des verletzten Gewebes. Wir nutzen dieses Wissen um entsprechende gezielte zell-basierte Therapien zu entwickeln. Unser besonderes Interesse gilt dabei der Verwendung von mesenchymalen Progenitorzellen aus verschieden Geweben und ihren einzigartigen trophischen und immunmodulatorischen Eigenschaften die zur Verbesserung der Muskelheilung dienen.

In enger Zusammenarbeit mit unseren klinischen Kolleginnen konnte wir zeigen, dass die direkte Injektion von mesenchymalen Progenitorzellen (MSC) in den verletzen Muskel lokale Entzündungsreaktion reduziert und in der Folge die Muskelfunktion signifikant verbessert. Diese ermutigenden präklinischen Ergebnisse konnten bereits in einer humanen klinischen Studie der Phase I / II bestätigt werden (T. Winkler et al. J Cachexia Sarcopenia Muscle. 2018) und validieren diese z. Z. in einer entsprechenden Phase III Studie (HipGen, EU Horizon 2020). Das Hauptaugenmerk dieser Arbeitsgruppe liegt dabei auf der Entschlüsselung des eigentlichen Wirkmechanismus der transplantierten Zellen und die Entwicklung von entsprechenden Biomarkern zur Überwachung des Therapieerfolgs (Zusammenarbeit Prof. Parolini, CREM, Italien). Ein weiteres Ziel unserer Arbeit ist die Entwicklung geeigneter Strategien zur Bewertung und Kontrolle der Hämokompatibilität und zur Optimierung der Zellabgabe, um die Effizienz und Sicherheit solcher Therapien zu erhöhen (Qazi et al. JSCM 2019, Qazi et al. Biomaterials 2015; Moll et al. Trends Mol Med. 2019). Gemeinsam mit unseren Partnern am Wyss Institute der Harvard University (Boston, USA) haben wir auch neuartige Biomaterial-basierte Strategien entwickelt, um die Effizienz und die Sicherheit von Zell-basierten Therapien weiter zu erhöhen (z. B. Qazi et al. Biomaterials 2020, Pumberger et al. Biomaterials 2016 & Qazi et al. Biomaterials 2017; Xing et al. Materials Science and Engineering 2019).

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