WO2012031778A1 - Verwendung von erythropoietin bei der heilung von wunden oder gewebedefekten ohne narbenbildung - Google Patents

Verwendung von erythropoietin bei der heilung von wunden oder gewebedefekten ohne narbenbildung Download PDF

Info

Publication number
WO2012031778A1
WO2012031778A1 PCT/EP2011/004571 EP2011004571W WO2012031778A1 WO 2012031778 A1 WO2012031778 A1 WO 2012031778A1 EP 2011004571 W EP2011004571 W EP 2011004571W WO 2012031778 A1 WO2012031778 A1 WO 2012031778A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
epo
wound
use according
tissue
stem cells
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/004571
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Augustinus Bader
Original Assignee
Augustinus Bader
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Augustinus Bader filed Critical Augustinus Bader
Publication of WO2012031778A1 publication Critical patent/WO2012031778A1/de

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/16—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • A61K38/17—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • A61K38/18—Growth factors; Growth regulators
    • A61K38/1816—Erythropoietin [EPO]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P17/00—Drugs for dermatological disorders
    • A61P17/02—Drugs for dermatological disorders for treating wounds, ulcers, burns, scars, keloids, or the like

Definitions

  • the invention relates to a novel therapeutic principle for the regeneration of tissue, in particular the skin with significantly fewer scars in wound healing, especially large wounds, severe burn wounds or so-called "non-healing" wounds.
  • the invention relates to the application and action of erythropoietin (EPO) in association with endogenous or exogenous traumatic cytokines
  • mesenchymal stem cells in particular CD90-bearing dermal stem cells.
  • EPO Erythropoietin
  • EPO-R Erythropoietin receptor
  • stimulation by EPO is reported by nerve cells, neuronal cells of the brain and endothelial cells, in some cases associated with direct expression of the hematopoietic EPO receptor. In other cases, the presence of another, non-hematopoietic receptor is predicted.
  • EPO erythropoietin
  • Epithelial tissue and nerve tissue are becoming increasingly important.
  • WO 2004/001023 describes the use of EPO and TPO to stimulate neovascularization and tissue regeneration and to improve the
  • WO 2005/063965 teaches the use of EPO for the targeted structurally controlled regeneration of traumatized tissue, in which not only endothelial cell growth is stimulated, but also the regeneration of the parenchyma and the formation of the wall structures is promoted, so that a coordinated three-dimensional growth for the construction of a functioning tissue, organ or parts thereof. Haroon et al. (American J. Pathol., 2003, 163, 993) discuss the new role of EPO in fibrin-induced
  • WO 2009/083203 describes a topically usable hydrogel which contains EPO and is intended for the healing of wounds, in particular skin wounds.
  • MSCs Mesenchymal stem cells derived from bone marrow cells, adipose tissue, dermal tissue, nasal epithelial cells or peripheral blood are often used with the addition of growth factors to initiate the differentiation of stem cells into site-specific tissue. These MSCs typically exhibit fibroblast-like morphology and fibroblast-like behavior and express certain surface antigens, most notably CD90, CD106, CD45 or CD71. Also the skin of Mammals have multipotent adult stem cells and corresponding precursor cells (Toma et al., 2001, Nat Cell Biol., 3, 778). MSCs are involved in healing chronic wound healing.
  • the scar tissue consists mainly of type 1 collagen.
  • the invention has for its object to provide opportunities that prevents the healing of traumatisertem tissue, especially large tissue defects such as burns or scald wounds scar formation or at least greatly reduced and generally promotes and accelerates wound healing.
  • EPO erythropoietin
  • the invention relates essentially to the following subjects: ⁇ An erythritolin (EPO) (including human, recombinant EPO, including pharmacologically essentially the same analogs, in particular including analogs with the same
  • said EPO at a dose of more than 90 IL) EPO / kg body weight (KGW), preferably 90-300 IU EPO / kg BW, in particular 190 - 250 IU / kg body weight, in the presence of secreted and / or activated inflammatory cytokines present in the wound area, preferably IL-6 and / or TNFa in a period of time between 0 and 120h, preferably 0-96h, preferably 0-48h, preferably 0- 12h, in particular 0-6h after traumatization occurs the first time the individual is applied.
  • An EPO for appropriate use wherein the cytokine concentration in the wound area is> 5000 U / ml wound secretions, and by secreted or
  • cytokine is obtained, optionally by mechanical
  • mesenchymal stem cells are additionally applied in the wound area.
  • EPO erythropoietin
  • EPO erythropoietin
  • Concentration present inflammatory cytokines IL-6 and / or TNFa within the first 96h, preferably within the first 24h, after the onset of trauma is applied.
  • Wound area during said period is increased by cytokine or by mechanical traumatization of autologous tissue.
  • EPO is distributed topically into the wound / tissue defect and / or administered systemically during the said time period in one or more doses.
  • EPO erythropoietin
  • a corresponding, preferably human, recombinant EPO wherein the dermal stem cells are fibroblast mesenchymal stem cells (FmSCs), preferably of human origin, which express CD90.
  • FmSCs fibroblast mesenchymal stem cells
  • EPO is applied in the form of a topical, preferably hydrogel-like preparation or in the form of a spray or a solution.
  • stem cells are endogenous or autologous stem cells (MSC / FMSC) are applied to the wound.
  • recombinant EPO or recombinant EPO derivatives are given at a weekly dose of 100 IU / kg bw to 300 IU / kg bw, in particular 90-250 I b / kg bw.
  • the invention is based on the idea by suitable measures to influence the local cell reactions in a large / deep wounds, especially skin wound, such that a common fibroblast-dependent scar formation can be avoided as in small wounds. This is only possible if the cells that are present in the wounds and responsible for this are not definitively determined (determined) fibroblasts, but in reality are still multipotential stem cells with one
  • Stem cells are characterized by the ability to be in
  • the invention is based on the further idea that the site specificity the
  • Cut wound on the left arm leads to a wound healing reaction at exactly this point and not to an increase of the skin on the right arm.
  • the body is thus able to detect highly specific and spatially correct, where a wound is and directs one
  • the wound itself must have a signal mechanism which must indicate the locus-based, still resting deep-lying dermal stem cells, that the repair can be started.
  • time and size of a wound or defect depend on tissue type. In the case of the skin, it is second- or third-degree burns or scalds and about 4-6 days after the initial trauma; in the case of bone tissue, the defect size is greater than 1 cm 3 and about 1 week; in neuronal tissue, ischemia is more as 5-6 hours already critical and triggers an irreversible scarring. The injured spinal cord or central nervous system or peripheral sensory or motor nerves are affected.
  • the phenomenon of scarring also typically occurs after implantation of foreign bodies into the organism.
  • an inner ear implant cochlear implant
  • Such a capsule formation by fibrosis is also disturbing in breast implants made of silicone or stents.
  • the fibrosis or capsule formation occurs in all forms of implants in the body and represents a problem that has not yet been solved causally. Examples include fibrosis of inner ear implants, which lead to functional limitations of the devices.
  • the scarring of breast implants makes the surgical exchange very difficult and can be detected as hardening of the breast tissue.
  • Cardiac pacemakers are also subject to scarring, whereby the
  • the object of avoiding fiborizing, cirrhosis or scarring is achieved by stabilizing CD90-positive cells in a time-dependent function according to the respective tissue type in the phenotype in good time that, despite the presence of such large tissue defects that would normally result in scarring, they do not alter the phenotype as a stem cell and remain multipotent stem cells instead of transforming into collagen-forming fibroblasts.
  • the prevention of this process of scar formation which is essential for the quality of a high-quality healing process, is completely independent of the presence of endothelial cells or their precursors and would even be disturbed in the functional sequence.
  • this process is also completely independent of the transplantation of cells of any kind but solely from the time-critical presence of erythropoietin or its pharmacologically equivalent peptidic analogues on a CD 90 positive cells under local conditions of trauma signals.
  • These inflammatory signals are deliberately caused by the injury during surgery but can also be triggered by a usual unwanted trauma.
  • the receptor of the erythropoietin receptor prevents the formation of scarring by the CD-positive cells in the presence of inflammatory cytokines, which are increasingly secreted and / or activated in tissue trauma, especially in the area of the trauma but also systemically.
  • IL-1 and TNF are typically released in wounds regardless of the location in the body (skin, bones, cartilage, liver, nervous system, etc.) in case of injury. The contact surface of an implant is therefore exposed to these conditions as well as the wound environment itself.
  • biodegradable implants such as tile made of e.g.
  • erythropoietin Collagen, polylactides, polyesters, sutures of polylactides, Polyhdroxyalconoatioen or any materials affected by this immediately time-dependent mechanism of scar formation.
  • the time-dependence of the use of erythropoietin according to the invention is therefore also due to the rate of death of the injured tissue.
  • Neural tissue has the lowest ischemia tolerance and dies most rapidly within a few hours, causing firbroblast formation earlier. at
  • Skin tissue e.g. A skin incision during surgery or burns can still be avoided for up to 96 h in many cases, a predominant scarring.
  • erythropoietin is ideally brought into contact with the local CD90-positive cells directly or at least at least as a function of the time of the trauma. For large defects this can also be done in combination of CD90 positive Cell transplants from the bone marrow, blood, epithelium, skin, or adipose tissue are made to substitute these cells on the spot. Surprisingly, no scarring still occurs, as would otherwise be expected, but the tissue heals in an excellent, high-quality, scar-free form. According to the invention, either the local tissue is protected by local administration of erythropoietin before CD90 transdifferentiation into fibroblasts. This can be done by the EPO being immobilized on surfaces or being integrated into them and thereby released only by the degradation of the materials. For this purpose, 10-1000 IU per square centimeter of surface area or 10-2000 units per cubic centimeter volume of the transplant.
  • site specific 10 - 2000 IU and in multiple injections intralesional erythropoietin can be introduced. This can also be done with Platelet-Rich Plasma or
  • the CD 90 positive cells which must be achieved in this case by intravenous, intramuscular or intracutaneous erythropoietin.
  • the first injection is given in an amount of preferably 90-250 units kg of body weight and then about every 1-2 days over a period of 1-3 weeks.
  • the invention is based on the finding that although there are CD90 positive cells in the tissue, and preferably in the skin, which have properties of stem cells, these however, do not necessarily possess or develop into fibroblast properties if appropriate conditions exist. In these cases, wound healing can occur even in large, acute or chronic wounds without any
  • CD90-bearing multipotent preferably mesenchymal, preferably mesenchymal dermal stem cells and to increase them while preserving the
  • the aim of the use of erythropoietin according to the invention is to prevent the transdifferentiation of the CD90 positive cell into a fibroblast, as was usually the case when there are large defects.
  • the definition of a large defect is the limit up to which the healing of the wound or the defect according to the prior art ends in a scar formation.
  • Activation of mesenchymal, in the case of skin, preferably dermal, stem cells following injury may be achieved by exposing the stem cells to certain cytokines in the presence of erythropoietin (EPO).
  • EPO erythropoietin
  • the activation of said stem cells can be achieved by topical but also systemic administration.
  • cytokines include e.g. interleukin-6 (IL-6), but also interleukin-1 (IL-1) and the so-called tumor necrosis factor TNF-alpha.
  • IL-6 interleukin-6
  • IL-1 interleukin-1
  • TNF-alpha tumor necrosis factor
  • EPO erythropoietin
  • EPO erythropoietin
  • Parenchymatous stem cells from tissue, in particular skin have an inhibiting or destabilizing function (FIG. 2) in comparison to the spontaneous multiplication of these cells in vitro.
  • FOG. 2 an inhibiting or destabilizing function
  • the destabilizing effect of EPO on the stem cells in the wound area reverses.
  • the increase of the stem cells is thereby significantly increased compared to the sole stimulation with IL-6. From this it can be concluded that EPO under trauma conditions causes a wound cytokine-dependent stimulation of the stem cells, or stabilization of their phenotype, which is also terminated, if interleukin-6 is no longer present.
  • IL-6 thus correlates inversely in the wound with the success of wound healing. The process can therefore terminate itself in vivo even if successful. If IL-6 is missing, or the Traumacytokine are no longer produced and no longer available, the EPO effect on the CD-90 positive stem cells remains. This also explains why, according to the invention, the use of erythropoietin has to be time-dependent in order to be able to successfully prevent scar formation. With the cessation of site-specific cytokine delivery, the possibility of scar formation disappears
  • Endothelial cell precursors completely independent. As is known, a scar is also very little vascularized. The effect of scarring, in contrast to said teaching, is not transferable to CD90 cells with respect to endothelial cells and concentration windows in the subpolyhaemic or suprapolycythemic region are not applicable. According to WO 2005/070450, concentrations of 10-90 units kg / body weight should be used to increase the endothelial cells.
  • Concentrations of this kind are markedly less effective in the CD90-positive cells according to the teaching of the present application and reach the highest 10-20% of the effectiveness of the dosage ranges disclosed here (preferably 90-350 IU EPO, in particular 80-90 units / kg bw) 100-250 IU EPO / kg bw) for CD90 positive stem cells present in the wound area.
  • EPO is therefore always given as early as possible after the trauma and administered until the signs of inflammation subsided.
  • the administration should therefore take place according to the invention within the first 96 hours, preferably within the first 72, 48, 24, 12 hours, in particular within the first 0-6 hours, after tissue trauma.
  • the time depends on the injured tissue type. In neurotrauma very short times are observed, while in skin injuries, the EPO administration preferably within the first 96 hours, especially 48 hours should take place the later the application, the less of the theoretically available total CD90 + stem cell population is on the one hand in the injured tissue recruited, and so more of the available cells have already mutated into fibroblasts and have lost the character of multipotency and thus the stem cell phenotype.
  • the applications show that the early application of EPO in tissue trauma is able to delay the time until the irreversible "point of no return" of fibroblast activation.
  • the ischemia dying time for example in a complete cross-sectional trauma, is about 5-6 h, after which the probability of scar formation increases.
  • this phase of ischemia tolerance time can be extended to approximately 40 hours. This tissue-preserving effect of the EPO favors
  • the recruitment and stabilization of the CD90 positive stem cells are provided.
  • This extension of ischemia tolerance time can also be achieved in other traumatic tissues, such as skin.
  • the administration of EPO is an acute medication which, in certain cases of expected trauma, can even advantageously be given preventively or at least at the same time.
  • An example is the toxic inhalation trauma caused by irritating gases.
  • EPO is inhaled early or simultaneously through a spray.
  • the total amount should be about 100-200 units Kg / KGW.
  • Liver disease can lead to fibrosis, the administration of EPO can be successful in preventing CD90-dependent fibroblast formation and avoiding the death of parenchymal lung cells under hypoxic stress, therefore always concomitantly or preventively but never in hindsight be given more.
  • EPO activation / propagation / stabilization of CD90 positive stem cells
  • the administration of EPO is given in a time window from time 0 to the time of about 96 hours to stabilize the CD 90 cells in phenotype and to avoid scarring.
  • Skin and bone tissue are among the tissues of medium
  • Urgency whereby good results of the CD90 influence can still be achieved within the first 4-5 days after the initial trauma.
  • This also explains the advantage of this use according to the invention for cell technological processes of tissue regeneration.
  • An in vitro made skin graft that is needed to make 1-2 weeks or more is always too late for the best possible success in the patient.
  • EPO administration must be started in time and ideally immediately to prevent the local tissue from dying and to prevent the dream-dependent CD90 + transdifferentiation to fribroblasts. The combined effect of preventing the death of tissue after trauma in conjunction with the increased availability and
  • Stabilization of CD90 + mesenchymal stem cells from the point of view of maintaining multipotency thus represents, according to the invention, a fundamental kinetic contribution which allows the use of EPO either systemically or topically.
  • Topical availability is preferable when the injured tissue is directly accessible. This includes e.g. the open wound as in a diabetic foot, the rupture or a burn. In the traps where the topical
  • EPO can be given systemically.
  • the effect of EPO in conjunction with inflammatory cytokines such as IL-6 or TNFa on the CD90-positive stem cells localized in the wound area is optimal only at a concentration of 90-250 units kg / kg, whereas the subpolycythemic doses of 10 mentioned in the prior art 90 units here are not effective because they may only be the
  • Endothelial precursor cells stimulate, which according to the invention play no role in the prevention of scarring in wound healing, especially large tissue defects play.
  • EPO doses of more than 400-500 IU kg / KGW and in particular especially beyond 1000 IU Kg / KGW in the stated period are disadvantageous and are associated with an even reduced effectiveness with respect to scar formation.
  • the use according to the invention in the concentration range of 90-250 units kg / kg, which thus reaches the sensitive CD90 cells, represents the actual essential contribution of EPO to tissue regeneration, since the question of scar formation is all that
  • EPO topical administration of EPO to an inhibition of the proliferation of dermal stem cells in the immediate wound area.
  • the effect is only under trauma conditions in the presence of sufficient concentrations of inflammatory cytokines, e.g. To observe IL-6, TNF ⁇ or IL-1.
  • EPO administration can no longer affect the CD90 positive stem cells, thereby differentiating these multipotent cells into collagen-forming fibroblasts is initiated, so that the formation of scarring can not be prevented.
  • the simultaneous action of preferably topically applied EPO and IL-6 or else TFN-a initiates a particularly effective activation and stabilization of the dermal stem cells, or their phenotype, which accelerates compared to the fibroblast development which is undesirable Scarring is responsible.
  • EPO preferably topically applied EPO
  • IL-6 or else TFN-a initiates a particularly effective activation and stabilization of the dermal stem cells, or their phenotype, which accelerates compared to the fibroblast development which is undesirable Scarring is responsible.
  • IL-1 ⁇ another inflammatory cytokine, IL-1 ⁇ , has no such "EPO-boosting" effect in this connection; rather, IL-1 ⁇ together with EPO has a total inhibitory effect on stem cells the skin.
  • a further therapeutic approach is derived, which includes the topical and / or systemic application of EPO together with also exogenous, preferably topically applied IL-6 and / or TNF-a on stem cells of the skin in a dermal wound.
  • EPO exogenous, preferably topically applied IL-6 and / or TNF-a on stem cells of the skin in a dermal wound.
  • erythropoietin has wound healing effects. What is new, however, is that this erythropoietin acts directly on the CD90 positive stem cells in the subsurface of the wound.
  • the phenotype of these stem cells does not change during the stimulation with topically applied erythropoietin under trauma conditions. This could be documented by cell surface examinations (fluorescence activated cell sorting, FACS) (Fig. 3, 4). That is, the phenotype of these cells did not change under conditions in which EPO and IL-6 (TNF- ⁇ ) were given at the same time. This is an indication not only for the safety of topical or systemic use of EPQ, but also for the preservation of
  • a clinically relevant application form in the formulation can preferably be used as hydrogel.
  • Suitable hydrogels for the topical application of EPO directly into the wound area or else the suitable cytokines can be found, for example, in WO 2009/083203.
  • Such a topical application method for the skin has the following important advantages: 1.
  • a significant therapeutic molecule can be substituted site-specifically, which can normally also be produced topically in the skin, but in the
  • the topical application form makes it possible to introduce relevant drug concentration into the wound while avoiding or significantly reducing risks of a systemic side effect of this substance.
  • the inventive topical applicability of EPO and possibly of exogenously applied stem cells and / or cytokines, preferably IL-6 and / or TNF- ⁇ results in a dramatic acceleration of a healing result and a very high quality of the regenerate. This acceleration of wound healing in humans even exceeds the speed of scarring.
  • the active ingredients involved are degraded in the wound and systemically not sufficient for those involved in wound healing
  • EPO topical application of EPO
  • EPO hydrogel can support the mechanism of high quality normal wound healing.
  • the quality of healing a large wound thus comes closer to the quality of healing a small wound.
  • This effect can be enhanced by additional doses of IL-6 and / or TNF-a and additionally by introducing dermal stem cells into the wound.
  • the simultaneous stimulation of traumatic cytokines (especially IL-6) and EPO in a topical form must be considered as a principle with high therapeutic potential for preventing scarring.
  • a standardized skin area of a rat with thermal trauma (histologically controlled 2B injury) is exemplified for the animal model experiments carried out 7 days shown.
  • the skin area affected was 1 h after the onset of injury with 250 IL) EPO / kg / body weight, formulated in a hydrogel (for example, according to WO 2009/083203), topically applied.
  • the wound secretion contained 6500 U / ml IL-6. After 7 days almost complete re-epithelialization without scarring has taken place.
  • Granulation tissue It is also not a reithelialization but scarring
  • the same picture of control can be obtained by first adding EPO after 5 days after the injury and waiting another 7 days.
  • Control CD 166 EPO CD 166.
  • Gap skin transplant on day 7 after the trauma 0.3-mm split skin was removed.
  • the donor site was photographed on the 7th day after three further treatments (left) with and without locally applied erythropoietin.
  • the EPO side is dry, closed, not reddened as a sign of complete re-epithelialization.
  • the opposite side is reddened, not healed. No scarring.
  • the animals were anesthetized with boiling water at the back to achieve a histologically validated deep 2B scald.
  • EPO was topically applied to the wound with an EPO hydrogel formulation (90-1000Il EPO / kg bw) as detailed below with the aim of
  • ischemic wound and therefore with interrupted vascular supply to be able to reach the local stem cells directly with the drug in a moist wound environment.
  • the EPO administration was carried out in the different animals at different times after the traumatization.
  • inflammatory cytokine was additionally stimulated or added (10ng / ml solution, 500 U / 100 ⁇ wound secretions), as well as
  • Example 2 Animal model experiments - different initial EPO administration
  • the animals were treated for trauma as described in Example 1.
  • EPO was applied only systemically or topically and systemically under otherwise identical experimental conditions. There were no significant differences in quality detected. Topical or topical and at the same time systemic administration leads to slightly shortened wound healing compared to purely systemic treatment
  • the animals were treated for trauma as described in Example 1.
  • animals that recovered 10 and 50 IU EPO / kg bw slower wound healing was sometimes seen with minor scarring.
  • the wounds of the animals, which received high doses of EPO (> 500 IU / kg bw), healed worse and, in particular at the 1000 IU EPO / kg bw also in appearance with the control (without EPO) comparable.
  • Example 4 Animal Model Trials - Additional Stimulation The animals were treated for trauma as described in Example 1.
  • FIG. 5a shows the result of the application in a patient in whom both sides of the right and right arm were treated for clearance of burns of the same size on both arms.
  • EPO was applied topically to one arm (250 IU / kg bw)). After 24 h another topical treatment with 100 IU / kg bw was carried out. The other arm was topically treated twice with EPO at low dose (subpolycythemic doses) (50 IU / kg bw) at the same times. The photograph is taken on both sides of the sixth day. Typically, a split skin heals between 12-14 days.
  • the Dose topically treated split skin donor site was completely ephitalized without scarring on the sixth day, while the control side (with the low EPO non-inventive dose) showed no comparable sixth-day healing tendencies and only insufficient or partial scarring effects were achieved.
  • FIG.5b shows the injury at the time of the first dressing change on the third day after the thermal trauma with a large exuding wound. It was treated topically by a hydrogel (e.g., Varihesive®, ConvaTec, NJ, USA), with the addition of erythropoietin (200 units / kg body weight). The gel was given on the third day and covered by a fatty tissue gauze dressing. On the seventh day after the trauma, the child was under general anesthesia for dressing change under sterile
  • the implant is coated with a mixture of a PHMB gel (BBraun) and 2 ml of sterile aqueous solution of erythropoietin (Neorecormon Roche) by brushing it on the surface.
  • a PHMB gel BBraun
  • sterile aqueous solution of erythropoietin Neorecormon Roche
  • the aqueous solution contains 20-10000 IU of EPO.
  • this gel-surface coupling is the preferred solution because at the same time the implants are protected from infection and the CD90 cells are protected from becoming fibroblast-activated and can obtain their phenotype.
  • the preferred compound in a mixture of a PRP (platelet rieh plasma), plasma, blood-containing solutions after the introduction of the EPO solution 100 - 200 ⁇ , in very small
  • Volumes to avoid dilution of the polymerization capacity may be coagulated by the addition of Ca ++ (in EDTA or other chelators) or protamine / thrombin (using heparinized blood / plasma) and streaked onto the implant surface. Cells (preferably of the patient) can also be entered into this gel.
  • heart valves, tracheas and vessels made of biological or synthetic material, metallic (eg, steel, nitinol, titanium, magnesium alloys) or polymer stents, with and without cells, can be provided with a slow-release mechanism to prevent scarring ,
  • the suture is either pulled through the gel.
  • porous or absorbent absorbent threads are taken.
  • EPO imppregnated, coated, incorporated in the material itself, as is possible, for example, by electrospinning.
  • the quantities used here are in one
  • EPO is degraded immediately on-site in the wound so that no systemic elevations are detectable and are always below or below 10 units / kg bw.
  • EPO is added intrathecally lesion-like in an amount of 10-200 units kg BW to avoid CD90 activation to fibroblasts and scar formation.
  • the administration continues over a period of 2-3 weeks in combination with a subcutaneous dose, which is then given systemically must because the spinal canal is closed.
  • topical delivery may be via a catheter.
  • a PHMB gel with EPO is applied as described above to the dura mater after closure or after covering with a resorbable (fascia, collagen, polylactide floes) covering.
  • a resorbable (fascia, collagen, polylactide floes) covering is administered subcutaneously over a period of 2-3 months so as not to replace the liver cells destroyed by the viral disease with connective tissue. The remaining CD90 + mesenchymal
  • Stem cells are surprisingly expressed by EPO administration under conditions of trauma and more than 1000% compared to controls without EPO in the parenchyma diffusely and highly significantly increased. However, the increased incidence is not observed when EPO was given in a control group that had no liver trauma. This shows how highly selective the method according to the invention acts on the occurrence of CD90-positive cells and yet no cirrhosis is produced. By adding bone marrow-derived autologous CD90 positive stem cells, the effect can be further improved or accelerated.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein neuartiges therapeutisches Prinzip zur Regeneration der Haut mit deutlich weniger Narben bei Wundheilung, insbesondere große Wunden, schwere Verbrennungswunden oder auch sogenannten "nicht-heilende" Wunden. Die Erfindung betrifft insbesondere die Anwendung und Wirkung von Erythropoietin (EPO) in Zusammenwirkung mit endogenen oder exogenen Traumazytokinen auf Stammzellen der Haut, insbesondere CD90-tragende dermale Stammzellen.

Description

Verwendung von Erythropoietin bei der Heilung von Wunden oder
Gewebedefekten ohne Narbenbildung
Technisches Gebiet der Erfindung:
Die Erfindung betrifft ein neuartiges therapeutisches Prinzip zur Regeneration von Gewebe, insbesondere der Haut mit deutlich weniger Narben bei der Wundheilung, insbesondere große Wunden, schwere Verbrennungswunden oder auch sogenannten "nicht-heilende" Wunden. Die Erfindung betrifft insbesondere die Anwendung und Wirkung von Erythropoietin (EPO) in Zusammenwirkung mit endogenen oder exogenen Traumacytokinen auf
mesenchymale Stammzellen , insbesondere CD90-tragende dermale Stammzellen.
Hintergrund der Erfindung:
Erythropoetin (EPO) ist ein Glykoprotein-Hormon, das die Bildung der Erythrozyten aus Vorgängerzellen im Knochenmark (Erythropoese) steuert. EPO bindet dabei an seinen Rezeptor (EPO-R), der auf allen hämatopoietischen Zellen exprimiert wird. Die Hauptwirkung von EPO besteht also darin, die Anzahl der roten Blutkörperchen im Blut zu erhöhen, was zu einer erhöhten Sauerstoffaufnahme führt. In den letzten Jahren, wurde von diversen Autoren berichtet, dass EPO auch eine nicht-hämatopoietische Wirkung ausübt, und das EPO-R entsprechend auch von bestimmten nicht-hämatopoietischen Zellen exprimiert wird. So wird von einer Stimulierung durch EPO von Nervenzellen, neuronale Zellen des Gehirn und Endothelzellen berichtet, wobei dies in einigen Fällen mit einer direkten Expression des hämatopoietischen EPO Rezeptors verbunden ist. In anderen Fällen wird das Vorhandensein eines weiteren, nicht-hämatopoietischen Rezeptors prognostiziert.
Insbesondere der noch nicht sehr lange bekannten nicht-hämatopoietischen Wirkung von Erythropoietin (EPO) im Zusammenhang beispielsweise mit der angeregten Bildung und Regeneration von Endothel- und Gewebezellen, wie Bindegewebe, Muskelgewebe,
Epithelgewebe und Nervengewebe, wird zunehmend Bedeutung beigemessen.
So beschreibt die WO 2004/001023 unter anderen die Verwendung von EPO und TPO zur Anregung der Gefäßneubildung und Geweberegeneration und Verbesserung der
Wundheilung, z.B. nach Operationen oder Verletzungen. In der WO 2005/063965 wird die Verwendung von EPO zur gezielten strukturell gelenkten Regeneration von traumatisiertem Gewebe gelehrt, bei welcher nicht nur ein Endothelzellwachstum stimuliert, sondern auch die Parenchymregeneration und die Ausbildung der Wandstrukturen gefördert wird, so dass ein koordiniertes dreidimensionalen Wachstum zum Aufbau eines funktionsfähigen Gewebes, Organs oder Teilen davon von statten geht. Haroon et el. (American J. Pathol. 2003, 163, 993) diskutieren die neue Rolle von EPO im Rahmen der durch Fibrin induzierten
BESTÄTIGUNGSKOPIE Wundheilungsprozesse. In einem Review-Artikel diskutieren Brines und Cerami (Kidney International, 2006) die Rolle von EPO bei der Protektion von Gewebe.
Die WO 2005/070450 sowie weitere Arbeiten der betreffenden Erfinder beschreibt die
Verwendung von EPO bei der Regeneration von Gefäßen und Gewebe mit einer
wöchentlichen Dosis von unter 90 IE/kg Körpergewicht ( = KGW) unter anderem auch für den Bereich der Wundversorgung. Auch wenn hierbei theoretisch von der möglichen topischen Anwendung gesprochen wird, so wird dennoch herausgestellt, dass die systemische
Applikation bevorzugt wird. Es wird daher postuliert, EPO bei systemischer Applikation in einer subpolyzythämischen wöchentlichen Dosierung von weniger als 90 IU (Internationale Einheiten = Units)/kg Körpergewicht (KGW) zu geben, anstelle von 150 - 300 IU / kg KGW, wie dies für die bekannten EPO-Anwendungen bislang üblich ist.
Die WO 2009/083203 beschreibt ein topisch einsetzbares Hydrogel, welche EPO enthält, und zur Heilung von Wunden, insbesondere Hautwunden, vorgesehen ist.
Die Entwicklung einer Narbenbildung bei beispielsweise schweren Verbrennungen, kann einen wichtigen Schutzmechanismus des Körpers darstellen, um große Defekte möglichst rasch schließen zu können. Die Narbenbildung hat daher einen evolutionär bedingten
Hintergrund, der das Überleben des Individuums sichert. Dennoch wird die Narbenbildung als eine reine Ersatzgewebebildung gesehen, die qualitativ nicht dem Originalgewebe entspricht. Der Mensch ist im Unterschied zu weniger hoch entwickelten Lebewesen nicht in der Lage, große Defekte (nicht nur) der Haut regenerativ zu schließen. Eine Verletzung der Haut, wenn sie jedoch isoliert und begrenzt ist, zum Beispiel von einer Schnittwunde, heilt in den meisten Fällen ohne Narbenbildung, mit einer echten Gewebeneubildung der Haut, ab. Dies bedeutet, dass der Mensch im Prinzip Hautverletzungen zwar korrekt heilen kann, jedoch nur solange, wie diese relativ klein sind. Ortsspezifische und gewebespezifische Zellgeneration, welche durch diverse Maßnahmen gefördert und eingeleitet werden kann ist allgemein bekannt und wird auch in der Praxis bereits verbreitet angewendet. Dabei werden unter anderem ausdifferenzierte Zellen, wie endotheliale Zellen, Knochenzellen oder Leberzellen aber auch Stammzellen, wie
mesenchymale Stammzellen (MSCs) eingesetzt, die aus Knochenmarkzellen, Fettgewebe, dermalen Gewebe, nasalen epithelialen Zellen oder peripherem Blut gewonnen werden oft unter Zusatz von Wachstumsfaktoren zur Einleitung der Differenzierung der Stammzellen zum ortspezifischen Gewebe. Diese MSCs weisen in der Regel eine Fibroblasten ähnliche Morphologie und ein Fibroblasten ähnliches Verhalten auf und exprimieren bestimmte Oberflächenantigene wie vor allem CD90, CD106, CD45 oder CD71. Auch die Haut von Säugern besitzt multipotente adulte Stammzellen und entsprechende Vorläuferzellen (Toma et al. 2001 ; Nat Cell Biol. 3, 778). MSCs sind beteiligt bei der Heilung chronischer
Hautwunden (Badivas et al. 2003, Arch Dematol. 139, 510). Die Aktivierung dieser dermalen Fibroblasten ähnlichen Stammzellen führt wie ausdifferenzierte Fibroblasten selbst zur Kollagenbildung, die bei einer großen Wunde für eine Narbenbildung verantwortlich ist. Das Narbengewebe besteht hauptsächlich aus Kollagen Typ 1.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Möglichkeiten bereitzustellen, welche bei der Heilung von traumatisertem Gewebe, insbesondere großen Gewebedefekten, wie beispielsweise Brandwunden oder Verbrühungswunden, eine Narbenbildung verhindert oder zumindest stark reduziert und die Wundheilung generell fördert und beschleunigt.
Diese Aufgabe wurde durch die Bereitstellung von Erythropoietin (EPO) oder seiner biologisch und pharmakologisch wirksamen Analoga in einem bestimmten
Konzentrationsbereich im Zusammenspiel mit notwendigerweise im Wundbereich
vorhandenen bestimmten inflammatorischen Cytokinen und multipotenten Stammzellen, insbesondere CD90 positive mesenchymale Stammzellen, gelöst, wobei der Zeitpunkt der erstmaligen Gabe von EPO nach dem eingetretenen Trauma von erfindungswesentlicher Relevanz ist, was aus dem Stand der Technik bislang nicht zu entnehmen war.
Zusammenfassung der Erfindung:
Die Erfindung betrifft im Wesentlichen folgende Gegenstände: · Ein Erythrpoietin (EPO) (inkl. humanes, rekombinantes EPO, inkl. pharmakologisch im wesentlich gleicher Analoga, insbesondere inklusive Analoga mit gleicher
Aminosäuresequenz, aber unterschiedlichen Gylcosylierungsmustern) zur Verwendung zur Stimulierung und Stabilisierung des Phänotyps von ortsständigen CD90 positiven multipotenten Stammzellen, insbesondere mesenchymale zu Fibrobalsten
differenzierende Stammzellen (MSC/FMSC) und somit zur Verhinderung der
Differenzierung besagter Zellen zu Collagen bildenden Fibroblasten in traumatisertem Gewebe bei der Wundheilung in einem Individuum, wobei diesem EPO in einer Dosis von mehr als 90 IL) EPO / kg Körpergewicht (KGW), vorzugsweise 90 - 300 IU EPO / kg KGW, insbesondere 190 - 250 IU / kg KGW, in Anwesenheit von ausgeschütteten und / oder aktivierten, im Wundbereich präsenten inflammatorischen Cytokinen, vorzugsweise IL-6 und / oder TNFa in einem Zeitraum zwischen 0 und 120h, vorzugsweise 0 - 96h, vorzugsweise 0 - 48h, vorzugsweise 0 - 12h, insbesondere 0 - 6h nach Eintritt der Traumatisierung dem Individuum erstmals appliziert wird. • Ein EPO zur entsprechenden Verwendung, wobei die Cytokinkonzentration im Wundbereich > 5000 U / ml Wundsekret ist, und durch ausgeschüttetes oder
hinzugegebenes Cytokin erzielt wird, gegebenenfalls durch mechanische
Gewebestimulation.
· Ein EPO zur Verwendung nach einem der Ansprüche 1 - 10, wobei autologe
mesenchymale Stammzellen zusätzlich in den Wundbereich appliziert werden.
• Ein Erythropoietin (EPO) zur Verwendung bei der Behandlung und Heilung von großen Hautwunden oder Hautdefekten ohne Narbenbildung in einem Individuum, welche ohne EPO nicht oder nur mit Narbenbildung heilen würden, wobei EPO in einer Dosis von 90 - 250 IU / kg KGW und maximal 500 IU / kg KGW in Anwesenheit (durch Zugabe oder endogene Ausschüttung) von im Wundbereich wirksamen Konzentrationen von IL-6 und / oder TNFa, und CD90 positiven mesenchymalen dermalen Stammzellen innerhalb der ersten 96 h, vorzugsweise 72h, insbesondere 48h, nach Eintritt der Hautwunde topisch oder topisch und systemisch appliziert wird.
· Ein entsprechendes EPO, wie oben zusammengefasst, zur Verwendung bei
Verbrennungen und Verbrühungen zweiten oder dritten Grades.
• Die Verwendung von Erythropoietin (EPO) zur Herstellung eines Medikamentes für die Stimulierung und Stabilisierung des Phänotyps von ortsständigen CD90 positiven mesenchymalen Stammzellen (MSC) im Zusammenhang mit der narbenfreien Heilung von großen Wunden oder Gewebedefekten, insbesondere Verbrennungs- und
Verbrühungswunden 1., 2. und 3. Grades, welche ohne die Behandlung nur unter Narbenbildung heilen würden, in einem Individuum, wobei EPO in einer Dosis von 90 - 250 IU / kg KGW in Anwesenheit von im Wund-/ Defektbereich in wirksamer
Konzentration vorliegenden inflammmatorischen Cytokinen IL-6 und / oder TNFa innerhalb der ersten 96h, vorzugsweise innerhalb der ersten 24h, nach Eintritt des Traumas appliziert wird.
• Eine entsprechende Verwendung, wobei die inflammatorische Cytokinwirkung im
Wundbereich während des besagten Zeitraumes durch Cytokingabe oder durch mechanische Traumatisierung von autologem Gewebe erhöht wird.
· Eine entsprechende Verwendung, wobei die Stimulierung und Stabilisierung der im
Wundbereich ortsständigen CD90 positiven MSC und somit die Verhinderung oder Verzögerung der Differenzierung dieser Zellen zu Collagen bildenden und zu Narben führenden Fibroblasten durch zusätzliche exogen Gabe von autologen CD90 positiven MSC verstärkt wird. • Eine entsprechende Verwendung nach einem der Ansprüche 20 - 23, wobei EPO während des besagten Zeitraumes in einer Dosis oder auf mehrere Dosen verteilt topisch in die Wunde / Gewebedefekt gegeben und / oder systemisch appliziert wird.
• Eine Verwendung von Erythropoietin (EPO) zur Herstellung eines Medikamentes zur Stimulierung und Stabilisierung von dermalen Stammzellen unter gleichzeitiger
Einwirkung von endogenen und / oder exogenen inflammatorischen Cytokinen, vorzugsweise IL-6 und / oder TNFa, bei der Heilung von Hautwunden, insbesondere Verbrennungs- und Verbrühungswunden.
• Ein entsprechendes, vorzugsweise humanes, rekombinantes EPO, wobei die dermalen Stammzellen Fibroblasten-mesenchymale Stammzellen (FmSCs) sind, vorzugsweise humanen Ursprungs, welche CD90 exprimieren.
• Ein entsprechende Verwendung, bei der EPO in Form einer topischen, vorzugsweise hydrogelartigen Zubereitung oder in Form eines Sprays oder einer Lösung appliziert wird.
• Eine entsprechende Verwendung, bei der die Cytokine IL-6 und / oder TNFa in einer Konzentration im Wundbereich von > 5000 U / ml Wundsekret vorliegen.
• Eine entsprechende Verwendung, bei der die Stammzellen endogen sind oder autologe Stammzellen (MSC/ FMSC) in die Wunde appliziert werden.
• Eine entsprechende Verwendung bei der Heilung von großen akuten oder chronischen Wunden der Haut mit reduzierter oder ausbleibender Narbenbildung, insbesondere zur Anwendung bei Verbrühungen und Verbrennungen 2. und 3. Grades.
• Eine entsprechende Verwendung, wobei rekombinantes EPO oder rekombinante EPO- Derivate in einer wöchentlichen Dosis von 100 lU/kg KGW bis 300 lU/kg KGW, insbesondere 90 - 250 IL) / kg KGW gegeben wird.
Beschreibung der Erfindung:
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, durch geeignete Maßnahmen die ortsständigen Zellreaktionen in einer großen / tiefen Wunden, insbesondere Hautwunde, derart zu beeinflussen, dass eine übliche Fibroblasten abhängige Narbenbildung wie bei kleinen Wunden vermieden werden kann. Dies ist nur dann möglich, wenn die hierfür in den Wunden vorhandenen und verantwortlichen Zellen keine endgültig festgelegten (determinierten) Fibroblasten sind, sondern in Wahrheit noch multipotente Stammzellen mit einem
Entwicklungsspielraum und damit, den für Stammzellen typischen, höheren Freiheitsgraden. Stammzellen zeichnen sich dadurch aus, dass sie die Fähigkeit besitzen, sich in
verschiedene Gewebetypen zu differenzieren, d. h., auszubilden. Diese Zellen sind in dem Wundgrund augenscheinlich in der Lage, nicht eine primäre Narbenbildung, d.h., Kollagenbildung zu induzieren, sondern eine normale intakte Haut. Das müsste bedeuten, dass diese Zellstrukturen die Regulationsfähigkeit besitzen, in einer Wundsituation, sich entweder in normales Gewebe zu differenzieren oder eben alternativ Narbengewebe zu bilden. Dies würde wiederum bedeuten, dass diese Zellen Charakteristika von Stammzellen besitzen würden, aber auch von dem Mangel von weiteren Faktoren beeinflusst werden, die mit der Größe einer thermischen Verletzung korrelieren. Es ist erfindungsgemäß
anzunehmen, dass in einer großen Wunde, kommunizierende Zellen und deren Faktoren verletzungsbedingt fehlen, die in einer kleinen Wunde noch vorhanden sind. Der Erfindung liegt die weitere Idee zugrunde, dass die Ortsspezifität den
Wundheilungsprozess steuert. Dies lässt sich dadurch verdeutlichen, dass z.B. eine
Schnittwunde am linken Arm zu einer Wundheilungsreaktion an exakt dieser Stelle führt und nicht zu einer Vermehrung der Haut am rechten Arm. Der Körper ist also in der Lage hochspezifisch und räumlich korrekt zu erfassen, wo eine Wunde ist und leitet einen
Reparaturprozess ein. Das einzige Problem liegt darin, dass die Größe der Wunde auch hier mitentscheidet, wie die Reparatur an der betroffenen Stelle abläuft. Die Ortsspezifität besteht jedoch immer und muss daher mit initiierenden Prozessen in der Wunde selbst
zusammenhängen. Weiterhin ist erfindungsgemäß anzunehmen, dass die Wunde selbst einen Signalmechanismus besitzen muss, der den ortstämmigen, noch ruhenden in der Tiefe liegenden dermalen Stammzellen anzeigen muss, dass die Reparatur gestartet werden kann.
Erfindungsgemäß reicht die ortspezifische Initiierung aber nicht aus, die Qualität der
Wundheilung alleine positiv zu beeinflussen, wenn eine kritische Größe der Wunde überschritten oder eine kritische Zeitspanne überschritten wird. Diese Faktoren„Zeit" und „Größe" einer Wunde bzw. eines Defektes hängen von Gewebetyp ab. Bei der Haut ist es die Verbrennung oder Verbrühung zweiten oder dritten Grades und ca. 4-6 Tage nach dem initialen Trauma, bei Knochengewebe ist eine Defektgröße von grösser als 1 cm3 und ca. 1 Woche, bei neuronalen Gewebe ist eine Ischämie von mehr als 5-6 Stunden bereits kritisch und löst eine irreversible Narbenbildung aus. Das verletzte Rückenmark oder zentrale Nervensystem oder auch periphere sensorische oder motorische Nerven sind hiervon betroffen. Bei Herzmuskelgewebe ist dies ähnlich, wobei bereits kleinste Infarkte von wenigen mm Grösse bei Überschreiten einer kritischen Ischämiezeit von 7-8 Std in eine den Defekt ersetzenden Narbenbildung münden können. Es handelt sich also um ein grundlegendes Prinzip des menschlichen und höher entwickelten tierischen Organismus (wie z.B. Hund, Katze, Pferd) gleichermaßen besteht und auch andere Gewebe wie Gefäße, Lymphbahnen, Retina, Auge, Hornhaut, glatte und gestreifte Muskulatur, Harnröhre und Blasengewebe, Innenohr. Verletzungen von wenigen Millimeter bei Knorpel und Meniskusgeweben führen ebenso zur Defektgewebebildung die bereits nach 48 -72 irreversibel wird. Im Lebergewebe ist die Chronizität der Verletzung nach z.B. viralen Infektionen ein wichtiger Faktor der in Bezug auf immer wiederkehrende Destruktionen von Leberparenchym mit einer meist in der gesamten Leber diffusen Narbenbildung (Fibrosierung, Zirrhose) beantwortet wird. Eine Zusammenstellung ist der Tabelle 1 zu entnehmen.
Tabelle 1.
Figure imgf000008_0001
Das Phänomen einer Narbenbildung tritt auch typischerweise auf nach der Implantation von Fremdkörpern in den Organismus. Hierzu zählt z.B. ein Innenohrimplantat (Cochleaimplantat) das an den Oberflächen meist nach 1-2 Wochen schon anfängt zu fibrosieren. Eine derartige Kapselbildung durch Fibrosierung ist auch störend bei Brutsimplantaten aus Silikon oder auch bei Stents. Die Fibrosierung bzw. Kapselbildung geschieht bei allen Formen von Implantaten im Körper und stellt ein bis heute nicht kausal gelöstes Problem dar. Beispiele hierfür sind Fibrosierungen von Innenohrimplantaten, die zu Funktionseinschränkungen der Geräte führen. Die Vernarbung von Brustimplantaten macht den operativen Austausch sehr schwer und ist als Verhärtung des Brustgewebes erfassbar.
Herzschrittmacher unterliegen ebenso einer Vernarbung, wobei auch die
Reizleitungsübertragung eingeschränkt werden kann. Bei Stents (arterielle und venöse Gefäße, Luftröhren) ist die Bindegewebsüberwucherung entweder mit geometrischen
Einschränkungen oder auch Veränderungen der Elastizität des Implantates verbunden. Die Myofibroblastenwucherung bei Corornarstents führt zu völligen Funktionsverlusten der Stents durch eine Restenosierung.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe der Vermeidung einer Fiborsierung, Zirrhosebildung bzw. Vernarbung dadurch gelöst, dass CD90 positive Zellen in einer zeitabhängigen Funktion entsprechend des jeweiligen Gewebetyps so rechtzeitig im Phänotypus stabilisiert werden, so dass diese trotz des Vorliegens von derart großen Gewebedefekten, die normalerweise zu einer Narbenbildung führen wurden, den Phänotypus als Stammzelle nicht verändern und multipotente Stammzellen bleiben statt sich in Collagen bildende Fibroblasten zu verwandeln. Die Verhinderung dieses für die Qualität eines hochwertigen Heilungsprozesses essentiellen Vorganges einer Narbenbildung ist völlig unabhängig von der Präsenz von Endothelzellen oder deren Vorläufer und wäre sogar dadurch im Funktionsablauf gestört.
Erfindungsgemäß ist dieser Vorgang auch völlig unabhängig von der Transplantation von Zellen jeglicher Art sondern allein von der zeitkritischen Präsenz von Erythropoetin oder seiner pharmakologisch wirkungsgleichen peptidischen Analoga auf einer CD 90 positiven Zellen unter lokalen Bedingungen von Traumasignalen. Diese inflammatorischen Signale werden durch die Verletzung während einer Operation willentlich herbeigeführt können aber auch durch eine übliches ungewolltes Trauma ausgelöst werden.
Die frühzeitige Verfügbarkeit von Erythropoetin oder seiner Analoga die am beta-CR
Rezeptor des Erythropoetin Rezeptors wirken verhindert erfindungsgemäß die Ausbildung des einer Narbenbildung durch die CD positiven Zellen in der Präsenz von inflammatorischen Cytokinen, die bei einem Gewebetrauma vermehrt ausgeschüttet und / oder aktiviert werden, insbesondere im Bereich des Traumas aber auch systemisch.. Hierzu zählen IL-6, IL-1 und TNF die typischerweise in Wunden unabhängig von der Stelle im Körper (Haut, Knochen, Knorpel, Leber, Nervensystem etc.) bei Verletzungen freigesetzt werden. Die Kontaktfäche eines Implantates ist daher ebenso wie das Wundmilieu an sich diesen Bedingungen ausgesetzt. Hierbei sind sowohl biologisch abbaubare Implantate wie Fliese aus z.B.
Collagen, Polylaktiden, Polyester, Nahtmateralien aus Polylactiden, Polyhdroxyalconoatioen oder auch beliebiger Materialien von diesem sofort zeitabhängig einsetzenden Mechanismus der Narbenbildung betroffen. Die erfindungsgemäße Zeitabhängigkeit des Einsatzes von Erythropoetin wird daher auch durch die Geschwindigkeit des Absterbens des verletzten Gewebes bedingt. Neuronales Gewebe hat hierbei die geringste Ischämietoleranz und stirbt am schnellsten innerhalb weniger Stunden ab, so dass die Firbroblastenbildung früher ausgelöst wird. Bei
Hautgewebe, z.B. einem Hautschnitt bei einer Operation oder Verbrennungen kann bis zu 96 h in vielen Fällen eine Überwiegende Narbenbildung noch vermieden werden.
Erfindungsgemäß wird daher idealerweise unmittelbar oder doch zumindest zeitabhängig vom Trauma Erythropoietin (EPO) in Verbindungen mit den ortständigen CD 90 positiven Zellen gebracht. Bei großen Defekten kann dies auch in Kombination von CD90 positiven Zelltransplantationen aus dem Knochenmark, Blut, Epithel, Haut, oder Fettgewebe gemacht werden um diese Zellen vor Ort zu substituieren. Überraschenderweise tritt dann trotzdem keinen Narbenbildung auf, wie sonst zu erwarten wäre, sondern das Gewebe heilt in einer hervorragenden, hochwertigen narbenfreien Form. Erfindungsgemäß wird also entweder das ortständige Gewebe durch lokale Gabe von Erythropoietin vor der CD90 Transdifferenzierung zu Fibroblasten geschützt. Dies kann dadurch geschehen das EPO auf Oberflächen immobilisiert ist oder in diese integriert ist und dadurch erst durch den Abbau der Materialien freigesetzt wird. Hierfür reich 10-1000 IU pro Quadratzentimeter Oberfläche oder 10-2000 Units pro Kubikzentimeter Volumen des Transplantates.
Weiterhin können ortsspezifisch 10 - 2000 IU und in multiplen Injektionen intraläsional Erythropoetin eingebracht werden. Dies kann auch mit Platelet-Rich Plasma oder
Stammzellpräparationen oder Platelet-Rich Fibrin kombiniert werden.
Bei neuronalen Verletzungen wie Querschnittverletzung, Schlaganfall, Hirntrauma oder Entzündung wie der Multiplen Sklerose sind es ebenso die CD 90 positive Zellen, die in diesem Fall durch intravenöse, intramuskuläre oder intrakutane Gabe von Erythropoetin erreicht werden müssen. Hierzu wird innerhalb der ersten 5-6 Stunden nach dem Trauma die erste Injektion in einer Menge von vorzugsweise 90-250 Units kg Körpergewicht gegeben und danach etwa alle 1-2 Tage über eine Dauer von 1-3 Wochen. Bei Hautschnitten auch durch Operationen wird dadurch die Narbenbildung an der
Schnittstelle verhindert.
Eine große Wunde heilt anders als eine kleine Wunde. Es muss also zumindest ein weiteres kommunizierendes Element, auch aus der Nachbarschaft der verletzten Zellen, geben, das nicht nur im Bereich einer kleinen Wunde, die multipotenten Stammzellen zur narbenfreien Heilung aktivieren kann, sondern dies auch im Bereich einer großen Wunde leistet. Dies bedeutet auch, dass der Wegfall des einen oder anderen Prinzips, die Stammzellaktivierung wieder zur Terminierung bringt, wenn die Heilung erfolgt ist. Hierdurch kommt es
erfindungsgemäß zu einer koordinierten Initiierung und sich selbstregulierenden Terminierung der Aktivierung der Stammzellen im ehemaligen Wundbereich bei Abschluss der
Wundheilung. Die Regeneration kann daher bedarfsorientiert im Körper ablaufen.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass es im Gewebe und vorzugsweise in der Haut zwar CD90 positive Zellen gibt, welche Eigenschaften von Stammzellen aufweisen, diese jedoch nicht zwangsläufig Eigenschaften von Fibroblasten besitzen, bzw. sich zu diesen entwickeln, wenn entsprechende Voraussetzungen vorliegen. In diesen Fällen, kann eine Wundheilung selbst bei großen, akuten oder chronischen Wunden ohne eintretende
Narbenbildung initiierte werden. Es stellt sich also die Aufgabe, durch geeignete Maßnahmen eine Aktivierung CD90 tragender multipotenter, vorzugsweise mesenchymaler, vorzugsweise mesenchymaler dermaler Stammzellen durchzuführen und diese zu vermehren unter Erhaltung der
Stammzelleigenschaften ohne dabei gleichzeitig eine Differenzierung zu Fibroblasten unter Kollagenbildung zu fördern. Das Ziel der erfindungsgemäßen Verwendung von Erythropoetin ist die Verhinderung der Transdifferenzierung der CD90 postiven Zelle zu einem Fibroblasten, so wies normalerweise der Fall ist wenn große Defekte vorliegen. Die Definition eines großen Defektes ist hierbei die Grenze bis zu der die Heilung der Wunde bzw. des Defektes entsprechend dem Stand der Technik in eine Narbenbildung endet.
Es wurde nun gefunden, dass eine in dem oben beschriebenen Sinn kontrollierbare
Aktivierung mesenchymaler, im Falle von Haut vorzugsweise dermaler Stammzellen nach einer Verletzung erreicht werden kann, wenn man die Stammzellen bestimmten Cytokinen in Gegenwart von Erythropoietin (EPO) aussetzt. Dabei kann erfindungsgemäß die Aktivierung besagter Stammzellen durch topische aber auch systemische Applikation erreicht werden.
Es war bekannt, dass Wundsituationen die lokale Herstellung von Wundcytokinen in der Wunde hervorruft. Zu diesen Cytokinen zählt z.B. das lnterleukin-6 (IL-6), aber auch das lnterleukin-1 (IL-1 ) und der sogenannte Tumornekrosefaktor TNF-alpha.
Es war auch bekannt, dass die Haut Erythropoietin (EPO) oder auch andere Gewebe wie z.B der Knochen EPO synthetisieren kann, ebenso, dass EPO mit Stammzellen zu interagieren vermag. Ferner ist bekannt, dass normale menschliche Haut nicht nur EPO und
sauerstoffabhängige EPO-Rezeptoren besitzt, sondern dass auch die wichtige Untereinheit des EPO Rezeptors, die sogenannte "beta-Cr subunit" in der Haut exprimiert wird, welche bei der Wundheilung eine wichtige Rolle spielen könnte.
Es konnte nun gezeigt werden, dass Erythropoietin (EPO) oder EPO-Derivate (wie
pegyliertes oder artifiziell glycosiliertes/sialyliertes EPO), topisch appliziert, auf
parenchymatöse Stammzellen aus Gewebe, insbesondere Haut (es handelt sich hierbei nicht um CD31 positive Endothelzellvorläufer) eine inhibierende bzw. destabilisierende Funktion hat (Abb. 2) im Vergleich zu der spontanen Vermehrung dieser Zellen in-vitro. Wenn diese Zellen jedoch unter Traumabedingungen in-vitro unter Hypoxie exponiert und der gemeinsamen Stimulierung durch IL-6 und EPO ausgesetzt werden (Abb. 2), kehrt sich der destabilisierende Effekt von EPO auf die Stammzellen im Wundbereich um. Die Vermehrung der Stammzellen wird dabei signifikant gesteigert gegenüber der alleinigen Stimulation mit IL- 6. Daraus kann die Schlussfolgerung gemacht werden, dass EPO unter Traumabedingungen eine von den Wundcytokinen abhängige Stimulation der Stammzellen, bzw. Stabilisierung ihres Phänotypus bewirkt, die auch wieder terminiert wird, wenn kein lnterleukin-6 mehr vorhanden ist. Die Abnahme des IL-6 korreliert somit invers in der Wunde mit dem Erfolg einer Wundheilung. Der Prozess kann sich in vivo daher selbst im Erfolgsfall einer Heilung selbst terminieren. Wenn IL-6 fehlt, bzw. die Traumacytokine nicht mehr produziert und nicht mehr verfügbar sind, bleibt der EPO Effekt auf die CD-90 positiven Stammzellen aus. Dies erklärt auch wieso erfindungsgemäß der Einsatz von Erythropoietin zeitabhängig erfolgen muss, um erfolgreich eine Narbenbildung verhindern zu können. Mit der Beendigung der ortspezifischen Cytokinbereitstellung verfällt die Möglichkeit, die Narbenbildung zu
verhindern. Eine bereits entstandene Narbe ist auch durch die Gabe von Erythropoietin nicht mehr zurückführbar, da die Zeit dafür dann abgelaufen ist.
Im Gegensatz zu der Lehrmeinung der WO 2005/070450 , welche die Stimulation von Endothelzellen und deren Vorläufer als wesentliches Merkmal und Ursache der EPO Wirkung bei der Geweberegenration sieht, ist dieser Effekt von der Präsenz von
Endothelzellvorläufern völlig unabhängig. Bekannter Weise ist eine Narbe auch nur sehr wenig vaskularisiert. Der Effekt der Narbenbildung ist im Gegensatz zu der besagten Lehre in Bezug auf Endotholzellen auf die CD90 Zellen nicht übertragbar und Konzentrationsfenster im subpolyzthämischen oder suprapolyzythämischen Bereich sind nicht anwendbar. Nach der WO 2005/070450 sollen Konzentrationen von 10-90 Units Kg/KGW eingesetzt werden, um die Endothelzellen zu vermehren. Derartige Konzentration sind gemäß der Lehre der vorliegenden Anmeldung bei den CD90-positiven Zellen deutlich weniger effektiv und erreichen bei ca. 80-90 Units / kg KGW höchste 10-20 % der Effektivität der hier offenbarten Dosierungsbereiche (vorzugsweise 90 - 350 IU EPO, insbesondere 100 - 250 IU EPO / kg KGW) für CD90 positive im Wundbereich vorliegenden Stammzellen.
Ein in der bisherigen Lehre nicht bekannter Aspekt ist jedoch die alles überragende
Bedeutung einer Dosierung von EPO nach zeitlichen Gesichtspunkten in anderen
Konzentrationsbereichen als bisher vermutet.
Erfindungsgemäß wird EPO daher immer so früh wie möglich nach dem Trauma gegeben und bis zum Abklingen der Entzündungszeichen verabreicht. Die Gabe sollte daher erfindungsgemäß innerhalb der ersten 96h, vorzugsweise innerhalb der ersten 72, 48, 24, 12 Stunden, insbesondere innerhalb der ersten 0 - 6 Stunden, nach einem Gewebetrauma erfolgen. Die Zeit richtet sich dabei nach der verletzten Gewebeart. Bei Neurotrauma sind sehr kurze Zeiten einzuhalten, während bei Hautverletzungen die EPO-Gabe vorzugsweise innerhalb der ersten 96 Stunden, insbesondere 48 Stunden erfolgen sollte Je später die Applikation erfolgt, desto weniger der theoretisch verfügbaren gesamten CD90+ Stammzellpopulation ist einerseits im verletzten Gewebe rekrutierbar, und um so mehr der verfügbaren Zellen sind bereits zu Fibroblasten mutiert und haben den Charakter der Multipotenz und damit den Stammzellphänotypus verloren. Die Anwendungen zeigen, dass die frühzeitige Applikation des EPO im Gewebetrauma den Zeitpunkt bis zum irreversiblen„Point of no return" der Fibroblastenaktivierung hinauszuschieben vermag.
Normalerweise beträgt die Ischämietolzeranzzeit, beispielsweisebei einem kompletten Querschnittstrauma ca. 5-6 h, danach wird die Wahrscheinlichkeit einer Narbenbildung immer grösser. Durch eine EPO Gabe kann diese Phase der Ischämietoleranzzeit auf ca. 40 h ausgedehnt werden. Diese gewebeerhaltende Wirkung des EPO begünstigt
erfindungsgemäß die Rekrutierung und Stabilisierung der CD90 positiven Stammzellen.
Dieses Ausdehnen der Ischämietoleranzzeit kann auch bei anderen traumatischen Geweben, wie beispielsweise Haut, erreicht werden.
Erfindungsgemäß ist die Gabe von EPO eine Akutmedikation, die in bestimmten Fällen eines zu erwartenden Traumas sogar vorteilhaft präventiv oder zumindest zeitgleich gegeben werden kann. Ein Beispiel ist das toxische Inhalationstrauma durch Reizgase. In diesem Fall wird frühzeitig oder gleichzeitig EPO durch ein Spray inhaliert. Die Gesamtmenge sollte dabei ca. 100-200 Units Kg/KGW betragen. Bei Lungenerkrankungen die ähnlich
Lebererkrankungen zu einer Fibrosierung führen, kann die Gabe von EPO erfolgreich im Sinne der Vermeidung der CD90 abhängigen Fibroplastenbildung und zum Vermeiden des Absterbens von parenchymatösen Lungenzellen unter hypoxischen Stress, daher immer begleitend oder vorbeugend aber niemals im Nachhinein mehr gegeben werden.
Wie bereits oben erwähnt, ist die erfindungsgemäße Anwendung von EPO für den Bereich des Gewebeüberlebens unter Traumabedingungen und der synchronisierten Aktivierung / Vermehrung/Stabilisierung von CD90 positiven Stammzellen von gewebespezifischen
Kinetiken der Cytokinbereitstellung begünstigt. Erfindungsgemäß wird die Gabe von EPO in einem Zeitfenster vom Zeitpunkt 0 bis zum Zeitpunkt von etwa 96 Stunden gegeben um die CD 90 Zellen im Phänotypus zu stabilisieren und die Narbenbildung zu vermeiden.
Besonders kurze Zeiten sollten bei Infarkten des Herzens und des Gehirns bei
Retinaverletzungen oder bei Nervendurchtrennungen und Querschnittverletzungen eingehalten werden. Haut und Knochengewebe gehören zu den Geweben mittlerer
Dringlichkeit, wobei gute Ergebnisse der CD90 Beeinflussung noch innerhalb der ersten 4-5 Tage nach dem Initialtrauma erreicht werden können. Diese erklärt auch den Vorteil dieser erfindungsgemäßen Verwendung für zelltechnologische Verfahren der Geweberegeneration. Ein in vitro hergestelltes Hauttransplantation das zur Herstellung 1-2 Wochen oder mehr benötigt ist in Bezug auf den bestmöglichen Erfolg am Patienten immer zu spät. Durch die EPO Gabe muss rechtzeitig und idealerweise sofort damit begonnen werden das ortständige Gewebe am Absterben zu hindern und die traumabhängige CD90+ Transdifferenzierung zu Fribroblasten zu verhindern. Der kombinierte Effekt aus Verhinderung des Absterbens von Gewebe nach erfolgtem Trauma in Verbindung mit der erhöhten Verfügbarkeit und
Stabilisierung von CD90+ mesenchymalen Stammzellen unter dem Gesichtspunkt eines Erhalts der Multipotenz stellt damit erfindungsgemäß einen fundamentalen zeitkinetischen Beitrag dar, der den Einsatz von EPO entweder systemisch oder topisch ermöglicht.
Die topische Verfügbarkeit ist dann vorzuziehen, wenn das verletzte Gewebe direkt erreichbar ist. Hierzu zählt z.B. die offene Wunde wie bei einem diabetischen Fuß, die Spalthautentnahmestelle oder eine Verbrennung. In den Fallen in denen die topische
Anwendungen nicht möglich ist, kann EPO systemisch gegeben werden. Der Effekt von EPO in Verbindung mit inflammatorischen Cytokinen wie IL-6 oder TNFa auf die CD90 positiven im Wundbereich ortsständigen Stammzellen ist erst bei einer Konzentration von 90-250 Units kg/KGW optimal, während die im Stand der Technik genannten subpolycythämischen Dosen von 10-90 Units hier nicht wirksam sind, weil sie möglicherweise nur die
Endothelvorläuferzellen stimulieren, die erfindungsgemäß keine Rolle bei der Verhinderung der Narbenbildung bei der Wundheilung insbesondere großer Gewebedefekte, spielen.
Überraschenderweise sind EPO-Dosen von mehr als 400- 500 IU kg/KGW und insbesondere vor allem jenseits von 1000 IU Kg/KGW im genannten Zeitraum nachteilig und mit einer sogar wieder verminderten Effektivität in Bezug auf die Narbenbildung verbunden. Die erfindungsgemäße Verwendung im Konzentrationsbereich von 90-250 Units kg/KGW, die damit die hierfür sensiblen CD90 Zellen erreicht, stellt den eigentlichen wesentlichen Beitrag von EPO zur Geweberegeneration dar, da die Frage der Narbenbildung das alles
entscheidende Qualitätsmerkmal der Heilung darstellt. Eine Narbe, wenn sie aufgetreten ist, ist funktionslos und dann irreversibel im biologischen Sinne gesetzt.. Eine EPO Gabe im Nachhinein oder in falschen Konzentrationsbereich erreicht nach der Lehre dieser Erfindung die CD90 postiven mesenchymalen Stammzellen nicht bzw. destabilisiert diese eher wieder. In Bezug auf die Anwendung bei Hautverletzungen, beispielsweise Verbrennungen und Verbrühungen zweiten und dritten Grades, bei denen die Narbenbildung ein kaum
überwindbares Problem war, führt nun die vorzugsweise topische Gabe von EPO zu einer Inhibierung der Proliferation der dermalen Stammzellen im unmittelbaren Wundbereich. Der Effekt ist aber nur unter Traumabedingungen in Gegenwart ausreichender Konzentrationen von inflammatorischen Cytokinen, wie z.B. IL-6, TNFa oder IL-1 zu beobachten. Wird also die Cytokinausschüttung nach der ersten akuten Phase eingestellt oder ist sie nicht ausreichend, beispielsweise beim Absterben von Gewebe im Wundbereich, so kann die EPO-Gabe keinen Einfluss mehr auf die CD90 positiven Stammzellen ausüben, wodurch die Differenzierung dieser multipotenten Zellen zu Collagen bildenden Fibroblasten eingeleitet wird, so dass die Narbenbildung nicht mehr verhindert werden kann.
Erfindungsgemäß wird das gleichzeitige Wirken von vorzugsweise topisch appliziertem EPO und IL-6 oder auch TFN-a eine besonders effektive Aktivierung und Stabilisierung der dermalen Stammzellen, bzw. ihres Phänotypus initiiert, welche beschleunigt abläuft im Vergleich zu der Fibroblasten-Entwicklung, die für die unerwünschte Narbenbildung verantwortlich ist. Im Gegensatz zu IL-6 und TNF-a weist ein anderes inflammatorisch wirksames Cytokin, IL-1 ß, in diesem Zusammenhang keinen derartigen "EPO-Boosting"- Effekt auf, vielmehr zeigt IL-1 ß zusammen mit EPO einen inhibitorischen Gesamteffekt auf Stammzellen der Haut auf. Aus diesen Erkenntnissen leitet sich eine weiterer therapeutischer Ansatz ab, der die topische und / oder systemische Anwendung von EPO zusammen mit ebenfalls exogenem, vorzugsweise topisch applizierten IL-6 und / oder TNF-a auf Stammzellen der Haut bei einer dermalen Wunde umfasst. Ebenso ist es erfindungsgemäß möglich, alternativ oder zusätzlich vorzugsweise durch topische Applikation zusätzlich (exogene) insbesondere autologe CD90 positive Stammzellen zuzuführen, um die Prozesse der Wundheilung zu beschleunigen, so dass keine oder keine nennenswerte Narbenbildung eintritt.
Es ist seit längerem bekannt, dass Erythropoietin wundheilungsfordernde Effekte hat. Neu ist jedoch, dass dieses Erythropoetin an den CD90 positiven Stammzellen im Untergrund der Wunde direkt agiert. Interessant in diesem Zusammenhang ist, dass sich der Phänotypus dieser Stammzellen während der Stimulation mit topisch appliziertem Erythropoetin unter Traumabedingungen nicht verändert. Dies konnte mit Oberflächenuntersuchungen der Zellen (fluorescence activated cell sorting, FACS) dokumentiert werden (Abb. 3, 4 ). Das heißt, der Phänotypus dieser Zellen veränderte sich nicht unter Bedingungen, an denen EPO und IL-6 (TNF-a) zeitgleich gegeben wurden. Dies ist ein Hinweis nicht nur zur Sicherheit der topischen oder systemischen Anwendung von EPQ, sondern auch für den Erhalt des
Stammzellcharakters dieser Zellen unter Traumabedingungen.
Diese Ergebnisse erklären und ermöglichen den klinisch relevanten Ansatz, dass diese CD90 positiven Stammzellen der Haut durch die topische Anwendung von EPO zur idealen
Wundheilung statt zur Fibroblastenbildung auch in einer großen Wunde stimuliert werden, so eine Heilung mit weniger oder ausbleibender Narbenbildung ermöglicht wird.
Hierzu war es erforderlich ein Applikationsverfahren zu entwickeln, das es in einer Situation einer Gefäßmangelversorgung im Verletzungsbereich ohne adäquaten Blutfluss ermöglicht, alle noch verbliebenen Stammzellen zu erreichen. Es sollte daher injektionsfrei anzuwenden sein. Hierzu kann eine klinisch relevante Applikationsform in der Formulierung vorzugsweise als Hydrogel eingesetzt werden. Geeignete Hydrogele zur topischen Anwendung von EPO direkt in den Wundbereich oder auch der geeigneten Cytokine sind beispielsweise der WO 2009/083203 zu entnehmen.
Ein solches topisches Applikationsverfahren für die Haut weist folgende wichtige Vorteile auf: 1. Es kann ein wesentliches therapeutisches Molekül ortsspezifisch substituiert werden, das normalerweise auch topisch in der Haut produziert werden kann, aber im
Verletzungsfall fehlt oder nicht mehr ausreichend gebildet wird.
2. Die topische Applikationsform ermöglicht es, relevante Wirkstoffkonzentration in die Wunde einzubringen und dabei Risiken einer systemischen Nebenwirkung dieser Substanz zu vermeiden oder deutlich zu reduzieren.
Es ergibt sich also durch die erfindungsgemäße topische Anwendbarkeit von EPO und ggf. von exogen applizierten Stammzellen und /oder Cytokinen, vorzugsweise IL-6 und / oder TNF-a, eine dramatische Beschleunigung eines Heilungsergebnisses und eine sehr hohe Qualität des Regenerates. Diese Beschleunigung der Wundheilung übertrifft beim Menschen sogar die Geschwindigkeit einer Narbenbildung.
Dieser Paradigmenwechsel ist klinisch von großer Bedeutung. Es zeigt sich
erfindungsgemäß auch, dass die beteiligten Wirkstoffe in der Wunde abgebaut werden und systemisch nicht in ausreichender Menge für die bei der Wundheilung beteiligten
biologischen Prozesse zur Verfügung stehen. Ferner kann verhindert werden, dass systemische Nebenwirkungen durch eine derartige topische Anwendung eintreten. Der RBC- Wert (Anzahl der roten Blutkörperchen) und der Hämatokrit-Wert steigen bei diesem Patienten nicht an. Es ist davon auszugehen, dass das überschüssige EPO topisch durch Wundproteinasen in der Wunde direkt abgebaut wird.
Die Ergebnisse zeigen, dass die topische Anwendung von EPO, beispielsweise eines EPO- Hydrogels den Mechanismus einer qualitativ hochwertigen normalen Wundheilung unterstützen kann. Die Qualität der Heilung einer großen Wunde kommt damit näher an die Qualität der Heilung einer kleinen Wunde heran. Dieser Effekt kann noch durch zusätzliche Gaben von IL-6 und / oder TNF-a und auch zusätzlich durch Einbringen von dermalen Stammzellen in die Wunde verstärkt werden. Nach diesen Ergebnissen muss die zeitgleiche Stimulation von Traumacytokinen (insb. IL-6) und EPO in einer topischen Form als ein Prinzip mit hohem therapeutischen Potential zur Vermeidung einer Narbenbildung angesehen werden.
Kurze Beschreibung der Abbildungen und der zugrunde liegenden Ausführungsbeispiele: Abb. 1 :
Es wird die Sequenzierung des PCR Produktes von Zellen gezeigt, die von menschlichen Haut-Biopsien gewonnen wurden. Die mRNA Expression des EPO Receptors wurde in dermalen Fibroblasten-Stammzellen (FMSC, CD90 +) untersucht. Die Sequenzierung des PCR Produkts für die mRNA des EPO Rezeptors zeigte eine 90-98% Sequenz Homologie
Abb. 2:
(a, b) Es wird die Proliferation von isolierten CD90 positiven FMSC unter hypoxischen Bedingungen und unter dem Einfluss von inflammatorischen Cytokin IL-6 (10 ng/ml) und EPO (10ng / ml) gezeigt.
(a) Stimulation der FMSC mit EPO allein in Abwesenheit zusätzlicher Cytokine bei sonst identischen Kulturbedingungen zeigt nur in den ersten 3-4 Tagen eine gegenüber der Kontrolle gleiche oder leicht erhöhte Wachstumsrate von FMSC, während ab Tag 5 ein inhibitorischer Effekt auf das Wachstum der Stammzellen zu beobachten ist.
(b) Die IL-6 bedingte Stimulation der FMSC resultiert in einem reduzierten Wachstum in vitro gegenüber der Kontrolle. IL-6 und EPO führen hingegen zu einem erhöhten Wachstum von FMSC.
Jeder Messpunkt stellt das Mittel ± SD von 9 Experimenten dar und die Unterschiede sind statistisch signifikant (P < 0.005, student's test).
Abb. 3:
3a: Es wird exemplarisch für die durchgeführten Tiermodellversuche ein standardisiertes Hautareal eine Ratte mit thermischen Trauma (histologisch kontrollierte 2B Verletzung) nach 7 Tagen gezeigt. Das betroffene Hautareal wurde 1h nach Eintritt der Verletzung mit 250 IL) EPO/Kg/KGW, formuliert in einem Hydrogel (z.B. nach WO 2009/083203), topisch appliziert. Das Wundsekret enthielt 6500 U / ml IL-6. Nach 7 Tagen hat bereits eine fast vollständige Reepithelialisierung ohne Narbenbildung stattgefunden.
3b: Die Kontrolle (keine EPO-Zugabe) nach 7 Tagen zeigt den Mangel an neuem
Granulationsgewebe. Es ist auch keine Repithelialierung dafür aber Narbenbildung
aufgetreten. Das gleiche Bild der Kontrolle erhält man, wenn man EPO erstmals erst nach 5 Tagen nach erfolgter Verletzung zusetzt und weitere 7 Tage wartet.
Abb. 4:
4a; Flow Cytometry: Phenotyp der FMSC. Die EPO Stimulation löst keine Veränderung der multipotenten Zellen aus. CD31 , CD45, CD 73 blieben stabil mit oder ohne
Traumacytokine. Keine Veränderung der Population.
4b: Flow Cytometry: Der Phenotyp der FMSC in Bezug auf CD105 und CD166 blieb mit oder ohne EPO Stimulation stabil. Ein kleiner Effekt auf die CD90 Population war in
Verbindugn mit IL-6 erkennbar, dies stellt jedoch keine grössere (signifikante)
Populationsverschiebung dar (Control CD 166: EPO CD 166).
Abb. 5. Normalerweise heilt die Haut der Spalthautentnahmestellen innerhalb von 12-
14 Tagen. Die erfolgreiche Epithelisierung innerhalb von 7 Tagen mit EPO Hydrogel (rechts), welches erstmals innerhalb der ersten 24h nach dem Trauma topisch appliziert wurde (250 IL) EPO / kg KGW) ist beeindruckend schneller. Es treten keine Nebenwirkungen auf, die bei vergleichbarer systemischer EPO Dosierung erwartet werden müssen, (keine lokalen
Infektionen oder Hämatome, keine allergischen Reaktionen oder thromboembolische
Komplikationen, kein Anstieg des Blutdrucks).
(a) 26 jähriger Patient, männlich, 25 % Verbrennung der Körperoberfläche. Behandlung mit EPO (200 IU / kg KGW) innerhalb der ersten 12h nach dem Trauma und
Spalthauttransplantation am Tag 7 nach dem Trauma. 0.3-mm Spalthaut wurde entnommen. Die Donorstelle wurde am 7. Tag nach drei weiteren Behandlungen (links) ohne und mit lokal applizierten Erythropoietin photographiert. Die EPO Seite ist trocken, geschlossen, nicht gerötet als Hinweis einer kompletten Reepithelialisierung. Die Gegenseite ist gerötet, nicht geheilt. Keine Narbenbildung.
(b) Patient B war eine 64 jährige Frau mit einer Druckstelle (Campbell stage VI mit calcaneus ohne Periost) an der rechten Ferse nach Ursosepsis. Hauttransplantationen waren zuvor erfolglos geblieben. Die Transplantate sowie die frische für die Transplantation hergerichtete Wunde, welche mit EPO (150 IU EPO / kg KGW) und autologen Stammzellen aus dem Knochenmark unmittelbar vor der Transplantation behandelt waren, heilten innerhalb weniger Tage ohne Narbenbildung an.
(c) 64-jähriger diabetischer Patient mit partieller nekrotischer Wunde und geringer Granulatonsgewebebildung nach konventioneller Therapie (links). Nach fünf Anwendungen von lokalen EPO in der erfindungsgemäßen Zeitrahmen ( 0- 48h) und Konzentration (200 IL) EPO / kg KGW, Erstdosis) erfolgte Spalthauttransplantation (rechts). Keine Narbenbildung, Fast vollständiger Wundverschluss, das Bein konnte gerettet werden.
Beispiele
Beispiel 1 : Tiermodellversuche (Abb. 3)
Die Bestätigung der /n-w'fro-Ergebnisse, erfolgte als Vorbereitung zu ersten humanen Anwendungen in einem als Tierversuch genehmigten Rattenmodell.
Die Tiere wurden in Narkose auf der Rückseite mit kochendem Wasser verbrüht, um eine histologisch validierte tiefe 2B Verbrühung zu erreichen.
Danach wurde EPO topisch auf die Wunde mit einer EPO-Hydrogel Formulierung (90 - 1000 IL) EPO / kg KGW), wie unten genauer angegeben, appliziert mit dem Ziel, in der
ischämischen Wunde und daher mit unterbrochener Gefäßversorgung die ortständigen Stammzellen direkt mit dem Wirkstoff in einem feuchten Wundmilieu erreichen zu können. Die EPO-Gabe erfolgte bei den verschiedenen Tieren zu unterschiedlichen Zeiten nach der Traumatisierung. Ebenso wurde bei einigen Versuchen inflammatorisches Cytokin zusätzlich stimuliert oder hinzugegeben (10ng / ml Lösung; 500 U / 100μΙ Wundsekret), sowie
Stammzellenpräparationen aus dem Knochenmark der Tiere.
Beispiel 2: Tiermodellversuche - unterschiedliche erstmalige EPO-Gabe
Die Tiere wurden in Bezug auf das Trauma wie in Beispiel 1 beschrieben, behandelt.
Bei einer EPO-Gabe von 150 IL) / kg KGW erfolgte eine narbenfreie und schnelle (innerhalb von 6 Tagen nach EPO-Gabe) Heilung der Verbrühung nur in den Fällen, bei denen EPO erstmals innerhalb der ersten 48h appliziert wurde. Bei einer ersten topischen Gabe zwischen 48 und 96h erfolgte eine Heilung ohne Narbenbildung jedoch erst nach etwa der doppelten Zeit. Wurde EPO nach 96h nach dem erzeugten Trauma appliziert, erfolgte die Wundheilung noch später und unter erkennbarer Narbenbildung. Die besten Ergebnisse in Bezug auf Heilungszeit und Beschaffenheit der verheilten Wunde wurden erzielt, wenn EPO innerhalb der ersten 4h-6h topisch appliziert wurde.
Einigen Tieren wurde EPO nur systemisch, oder topisch und systemisch unter sonst gleichen Versuchsbedingungen appliziert. Es wurden qualitativ keine wesentlichen Unterschiede festgestellt. Die topische, bzw. topische und gleichzeitig systemische Gabe führt zu leicht verkürzter Wundheilung im Vergleich zur rein systemischen Behandlung
Beispiel 3: Tiermodellversuche - unterschiedliche EPO-Dosis
Die Tiere wurden in Bezug auf das Trauma wie in Beispiel 1 beschrieben, behandelt.
Allen Tieren wurden unmittelbar nach Trauma-Erzeugung EPO topisch appliziert. Die tiere erhielten unterschiedliche Dosen EPO: 10 IU / kg KGW; 50 IU / kg KGW; 100 IU kg KGW, 250 IU / kg KGW; 500 IU / kg KGW und 1000 IU / kg KGW. Die besten Ergebnisse (rasche Wundheilung ohne jegliche Narbenbildung) erhielt man bei den Tieren, welche zwischen 100 und 250 IU EPO / kg KGW erhielten. Bei Tieren die 10 bzw. 50 IU EPO / kg KGW erhileten, war eine langsamere Wundheilung zuweilen mit geringfügiger Vernarbung festzustellen. Die Wunden der Tiere, welche hohe Dosen EPO (> 500 IU / kg KGW) erhielten, verheilten schlechter und waren insbesondere bei der 1000 IU EPO / kg KGW auch im Aussehen mit der Kontrolle (ohne EPO) vergleichbar.
Beispiel 4: Tiermodellversuche - zusätzliche Stimulation Die Tiere wurden in Bezug auf das Trauma wie in Beispiel 1 beschrieben, behandelt.
Allen Tieren wurden 24h nach Traumatisierung 150 IU EPO / kg KGW topisch appliziert. Außerdem wurde bei einigen Tieren eine mechanische Hautreizung in der Umgebung der Wunde durchgeführt oder IL-6 (10 ng/ ml) in die Wunde eingebracht. Bei einer anderen Gruppe wurden statt IL-6 eine CD90+ Stammzellpräparation aus dem Knochenmark der Tiere in die Wunde eingebracht. Bei beiden Gruppen heilten die Wunden ohne Narbenbildung rascher als bei der entsprechenden Kontrollgruppe ohne IL-6 bzw. Stammzellen.
Beispiel 5: klinischer Versuch am Menschen
Eine der ersten Anwendung am Menschen mit einem EPO-haltigen Hydrogel wurde bei einem Patienten mit 2 Spalthautentnahmestellen durchgeführt. Abb. 5a zeigt das Ergebnis der Anwendung bei einem Patienten, bei dem sowohl am linken als auch am rechtem Arm zur Therapie einer Verbrennung am Rücken eine Spalthautentnahme identischer Größe an beiden Armen erfolgte. Bei Spalthautentnahme wurde EPO an einem Arm sofort topisch (250 IU / kg KGW) appliziert). Nach 24h erfolgte eine weitere topische Behandlung mit 100 IU / kg KGW. Der andere Arm wurde zu den gleichen Zeiten zweimal mit EPO in geringer Dosis (subpolycythämischen Dosen) (50 IU / kg KGW) topisch behandelt. Die Fotographie stammt beidseits vom sechsten Tag. Typischerweise heilt eine Spalthautentnahmestelle zwischen 12-14 Tagen ab. Erfindungsgemäß zeigt sich, dass die mit der erfindungsgemäßen EPO- Dosis topisch behandelte Spalthautentnahmestelle bereits am sechsten Tag vollständig narbenfrei ephitalisiert war, während die Kontrollseite (mit der niedrigen nicht- erfindungsgemäßen EPO-Dosis) keinerlei vergleichbaren Heilungstendenzen am sechsten Tag aufzeigte, und nur unzureichende bzw. partielle Effekte bezüglich der Narbenbildung erzielt wurden.
Beispiel 6: Klinischer Versuch-Nachweis des erfindungsgemäßen Prinzips am Beispiel eines thermisch (2B) verletzten Kindes:
Typischerweise wird die thermisch geschädigte Haut durch eine sogenannte Escharektomie am 7.-10. Tag chirurgisch entfernt und ggf. durch eine Spalthauttransplantation gedeckt. Bei diesen tief-zweitgradigen (2B) Verbrennungen, entsteht jedoch häufig eine Narbenbildung. Das zum Zeitpunkt des Unfalls 2.5 Jahre alte Mädchen, hatte eine Verbrühung von 18 % der Körperoberfläche durch Kontakt mit siedendem Wasser von circa 20 - 30s. Das Foto
(Abb.5b), zeigt die Verletzung zum Zeitpunkt des ersten Verbandwechsels am dritten Tage nach dem thermischen Trauma mit einer großflächig exsudierenden Wunde. Es wurde topisch durch ein Hydrogel (z.B. Varihesive®, ConvaTec, NJ, USA)., unter Zusatz von Erythropoetin, behandelt (200 Einheiten/kg Körpergewicht). Das Gel wurde am dritten Tage aufgegeben und durch einen Fettgewebsgazeverband abgedeckt. Am siebten Tage nach dem Trauma, wurde das Kind unter Vollnarkose zum Verbandwechsel unter sterilen
Bedingungen im OP Bereich versorgt, da zu diesem Zeitpunkt die geplante Escharektomie hatte durchgeführt werden sollen. Nach der Öffnung des Verbandes, zeigte sich, wie in den Abbildungen erkennbar ist, ein fast vollständiges Abheilen der Wunde bis auf eine kleine drittgradige Stelle am rechten Fuß, an dem Übergang zu den Zehen. Die Bilder zeigen auch, dass es sich um eine neue Hautbildung handelt, da zum Ende des Sommers im Jahre 2009, eine etwas stärkere Pigmentierung am Oberschenkel und am oberen Teil des Unterschenkels vorhanden war. Um die Escharektomie an der drittgradigen Stelle zu vermeiden und um der erwarteten Narbenkontraktur der Zehen an dieser Stelle vorzubeugen, wurde eine 2.
Applikation durchgeführt. Nach einer Woche war auch diese Stelle deutlich verbessert.
Insgesamt wurde ein auch kosmetisch sehr gutes Ergebnis erzielt. Die Fotografie nach sechs Monaten zeigt (Abb. 5c), dass keinerlei Narbengewebe an den 2B Stellen und nur geringfügig an der drittgradigen Stelle vorhanden ist. Es gab keinerlei unerwünschte Wirkungen.
Beispiel 7: Vermeidung der Narbenbildung bei Implantaten
Das Implantat wird unmittelbar vor der Implantation mit einer Mischung eines PHMB - Gel (BBraun) und 2 ml steriler wässriger Lösung von Erythropoetin (Neorecormon Roche) durch Aufstreichen auf die Oberfläche beschichtet. Die wässrige Lösung enthält 20-10000 IU EPO. Bei Verwendung synthetischer Implantate wie Cochleaimplantate, Herzschrittmacher oder Bauchwandnetzen ist diese Verbindung des Gels mit der Oberfläche die bevorzugte Lösung, da zeitgleich die Implantate vor Infektionen geschützt wird und die CD90 Zellen davor geschützt sind zu Fibroblasten aktiviert werden können und iheren Phänotypus erhalten können.
Bei biologischen Implantaten bei denen auch Zellen mitaufgegeben werden ist die bevorzugte Verbindung in einer Mischung eines PRP (platelet rieh plasma), Plasma, Blut haltiger Lösungen die nach der Einbringung der EPO Lösung (100 - 200μΙ, in sehr geringen
Volumina um eine Verdünnung der Polymerisationskapazität zu vermeiden) durch Zusatz von Ca++ (bei EDTA oder anderen Chelatoren) oder Protamin / Thrombin (bei Verwendung von heparinisiertem Blut / Plasma) zur Gerinnung gebracht und auf die Implantatoberfläche aufgestrichen werden kann. In dieses Gel können auch Zellen (bevorzugt des Patienten) eingegeben werden. Auf diese Weise können Herzklappen, Luftröhren und Gefäße aus biologischen oder synthetischem Material, metallische (z,B. Stahl, Nitinol, Titan, Magnesium Legierungen) oder Polymer Stents, mit und ohne Zellen zur Vermeidung einer Narbenbildung mit einem slow-release Mechanismus versehen werden.
Beispiel 8: weitere Anwendungen
(a) Bei Operationen an der Haut wird zum Zeitpunkt des Wundverschlusses entweder EPO in kleinen Mikroinjektionen verteilt oder gemischt mit einem PHMB Gel auf die
Wundoberfläche gestrichen. Eine systemische Gabe ist dadurch ausgeschlossen. Gele ohne PHMB auf der Basis von z.B. Methylzellulosen können auch verwendet werden.
(b) Bei Anastomosen im Darm oder Gefäßbereich oder bei aufwendigen aesthetischen Operationen wird das Nahtmaterial entweder durch das Gel gezogen. Hierfür werden bevorzugt poröse oder saugfähige absorbierende Fäden genommen. Alternativ sind diese schon mit EPO versetzt (getränkt, beschichtet, in dem Material selbst eingebunden wie dies z.B. durch Elektrospinning möglich ist). Die hier verwendeten Mengen liegen in einem
Bereich von 10-2000 Units pro cm3 Gel. Das EPO wird unmittelbar vor Ort in der Wunde abgebaut, so dass keine systemischen Erhöhungen nachweisbar sind und immer unter oder kleiner 10 Units / kg KGW sind. (c) Bein neuronalen Verletzungen wird EPO zur Vermeidung der CD 90 Aktivierung zu Fibroblasten und Ausbildung einer Narbenbildung läsionsnah intrathekal in einer Menge von 10-200 Units kg KGW zugesetzt. Die Gabe wird fortgesetzt über einen Zeitraum von 2-3 Wochen in Kombination mit einer subkutanen Gabe, die dann systemisch gegeben werden muss, da der Spinalkanal verschlossen ist. Alternativ kann eine topische Zuführung über einen Katheter erfolgen. Bevorzugt wird jedoch ein PHMB Gel mit EPO wie oben beschrieben auf die Dura-mater nach dem Verschluss oder nach der Abdeckung mit einem resorbieren (Faszie, Kollagen, Polylactidflies) ummantelnd aufgegeben. (d) Bei chronischen Lebererkrankungen wird EPO subkutan über einen Zeitraum von 2-3 Monaten verabreicht, um die durch die virale Erkrankung zerstörten Leberzellen nicht durch Bindegewebe ersetzen zu lassen. Die noch vorhandenen CD90+ mesenchymalen
Stammzellen werden durch EPO Gabe unter Bedingungen des Trauma überraschenderweise zur Expression gebracht und mehr als 1000 % gegenüber den Kontrollen ohne EPO im Parenchym diffus und hochsignifikant vermehrt. Das vermehrte Auftreten wird jedoch nicht beobachtet wenn EPO in einer Kontrollgruppe geben wurde die kein Lebertrauma hatte. Dies zeigt wie hochselektiv das erfindungsgemäße Verfahren auf das Auftreten von CD90 positiven Zellen wirkt und trotzdem keine Zirrhose erzeugt wird. Durch Zugabe von aus dem Knochenmark stammenden autologen CD90 positiven Stammzellen kann der Effekt noch verbessert bzw. beschleunigt werden.

Claims

Patentansprüche:
1. Erythrpoietin (EPO) zur Verwendung zur Stimulierung und Stabilisierung des Phänotyps von ortsständigen CD90 positiven multipotenten Stammzellen und somit zur
Verhinderung der Differenzierung besagter Zellen zu Collagen bildenden Fibroblasten in traumatisertem Gewebe bei der Wundheilung in einem Individuum, wobei diesem EPO in einer Dosis von mehr als 90 IL) EPO / kg Körpergewicht (KGW) in Anwesenheit von ausgeschütteten und / oder aktivierten, im Wundbereich präsenten inflammatorischen Cytokinen in einem Zeitraum zwischen 0 und 120h nach Eintritt der Traumatisierung dem Individuum erstmals appliziert wird.
2. EPO zur Verwendung nach Anspruch 1 , wobei EPO in Anwesenheit von IL-6 und / oder TNFa appliziert wird.
3. EPO zur Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Cytokinkonzentration im
Wundbereich > 5000 U / ml Wundsekret ist.
4. EPO zur Verwendung nach einem der Ansprüche 1 - 3, wobei EPO in einer Dosis von 90 - 250 IU EPO / kg KGW appliziert wird
5. . EPO zur Verwendung nach einem der Ansprüche 1 - 4, wobei EPO innerhalb der ersten 48h nach Eintritt der Traumatisierung appliziert wird.
6. EPO zur Verwendung nach einem der Ansprüche 1 - 4, wobei EPO innerhalb der ersten 12h nach Eintritt der Traumatisierung appliziert wird.
7. EPO zur Verwendung nach einem der Ansprüche 1 - 6, wobei besagte CD90 positive multipotente Stammzellen Fibroblasten-mesenchymale Stammzellen (FMSC) sind.
8. EPO zur Verwendung nach einem der Ansprüche 1 - 7, wobei das traumatisierte
Gewebe Haut ist, und die Stammzellen dermale Stammzellen sind.
9. EPO zur Verwendung nach einem der Ansprüche 1 - 8, wobei das EPO topisch
appliziert wird.
10. EPO zur Verwendung nach einem der Ansprüche 1 - 8, wobei das EPO topisch und systemisch appliziert wird.
11. EPO zur Verwendung nach einem der Ansprüche 1 - 10, wobei durch mechanische Traumatisierung von Gewebe die inflammatorische Cytokinkonzentration im
Wundbereich erhöht wird.
12. EPO zur Verwendung nach einem der Ansprüche 1 - 10, wobei die inflammatorische Cytokinkonzentration im Wundbereich durch exogene Cytokingabe erhöht wird.
13. EPO zur Verwendung nach einem der Ansprüche 1 - 10, wobei autologe mesenchymale Stammzellen zusätzlich in den Wundbereich appliziert werden.
14. Erythropoietin (EPO) zur Verwendung bei der Behandlung und Heilung von großen
Hautwunden oder Hautdefekten ohne Narbenbildung in einem Individuum, welche ohne EPO nicht oder nur mit Narbenbildung heilen würden, wobei EPO in einer Dosis von 90 - 250 IL) / kg KGW in Anwesenheit von im Wundbereich wirksamen Konzentrationen von IL-6 und / oder TNFa, und CD90 positiven mesenchymalen dermalen Stammzellen innerhalb der ersten 96 h nach Eintritt der Hautwunde topisch appliziert wird.
15. EPO zur Verwendung nach Anspruch 14, wobei IL-6 und / oder TNFa exogen appliziert wird oder zusätzlich durch mechanische Gewebetraumatisierung im Individuum aktiviert oder ausgeschüttet wird.
16. EPO zur Verwendung nach Anspruch 14 oder 15, wobei die Cytokinkonzentration im Wundbereich > 5000 U / ml Wundsekret ist.
17. EPO zur Verwendung nach einem der Ansprüche 14 - 16, wobei zusätzlich autologe mesenchymale Stammzellen in den Wundbereich appliziert werden.
18. EPO zur Verwendung nach einem der Ansprüche 1 - 17, wobei EPO auch nach den ersten 96h nach Eintritt des Traumas systemisch und / oder topisch appliziert wird.
19. EPO zur Verwendung nach einem der Ansprüche 1 - 18 zur Anwendung bei
Verbrennungen und Verbrühungen zweiten oder dritten Grades.
20. Verwendung von Erythropoietin (EPO) zur Herstellung eines Medikamentes für die
Stimulierung und Stabilisierung des Phänotyps von ortsständigen CD90 positiven mesenchymalen Stammzellen (MSC) im Zusammenhang mit der narbenfreien Heilung von Wunden oder Gewebedefekten in einem Individuum, wobei EPO in einer Dosis von 90 - 250 IL) / kg KGW in Anwesenheit von im Wund-/ Defektbereich in wirksamer Konzentration vorliegenden inflammmatorischen Cytokinen IL-6 und / oder TNFa innerhalb der ersten 96h, vorzugsweise innerhalb der ersten 24h, nach Eintritt des Traumas appliziert wird.
21. Verwendung nach Anspruch 20, wobei die inflammatorische Cytokinwirkung im
Wundbereich während des besagten Zeitraumes durch Cytokingabe oder durch mechanische Traumatisierung von autologem Gewebe erhöht wird.
22. Verwendung nach Anspruch 20 oder 21 , wobei die Stimulierung und Stabilisierung der im Wundbereich ortsständigen CD90 positiven MSC und somit die Verhinderung oder Verzögerung der Differenzierung dieser Zellen zu Collagen bildenden und zu Narben führenden Fibroblasten durch zusätzliche exogen Gabe von autologen CD90 positiven MSC verstärkt wird.
23. Verwendung nach einem der Ansprüche 20 - 22 zur Anwendung bei Hautwunden, Verbrennungen oder Verbrühungen.
24. Verwendung nach einem der Ansprüche 20 - 23, wobei EPO während des besägten Zeitraumes in einer Dosis oder auf mehrere Dosen verteilt topisch in die Wunde / Gewebedefekt gegeben und / oder systemisch appliziert wird.
PCT/EP2011/004571 2010-09-12 2011-09-12 Verwendung von erythropoietin bei der heilung von wunden oder gewebedefekten ohne narbenbildung WO2012031778A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP10009471 2010-09-12
EP10009471.3 2010-09-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012031778A1 true WO2012031778A1 (de) 2012-03-15

Family

ID=44883152

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2011/004571 WO2012031778A1 (de) 2010-09-12 2011-09-12 Verwendung von erythropoietin bei der heilung von wunden oder gewebedefekten ohne narbenbildung

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2012031778A1 (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004001023A2 (de) 2002-06-20 2003-12-31 Bionethos Holding Gmbh Verfahren und vorrichtung zur vermehrung und differenzierung von zellen in anwesenheit von wachstumsfaktoren und einer biologischen matrix oder trägerstruktur
WO2005063965A1 (de) 2003-12-30 2005-07-14 Bionethos Holding Gmbh Verfahren zur regeneration von gewebe
WO2005070450A2 (de) 2004-01-23 2005-08-04 Epoplus Gmbh & Co. Kg Verwendung von niedrig dosiertem erythropoietin zur behandlung von akuter oder chronischer niereninsuffizienz und zur behandlung von wunden
WO2009083203A2 (de) 2007-12-28 2009-07-09 Heraeus Kulzer Gmbh Topische anwendung und formulierung von erythropoietin für die wundheilung der haut

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004001023A2 (de) 2002-06-20 2003-12-31 Bionethos Holding Gmbh Verfahren und vorrichtung zur vermehrung und differenzierung von zellen in anwesenheit von wachstumsfaktoren und einer biologischen matrix oder trägerstruktur
WO2005063965A1 (de) 2003-12-30 2005-07-14 Bionethos Holding Gmbh Verfahren zur regeneration von gewebe
WO2005070450A2 (de) 2004-01-23 2005-08-04 Epoplus Gmbh & Co. Kg Verwendung von niedrig dosiertem erythropoietin zur behandlung von akuter oder chronischer niereninsuffizienz und zur behandlung von wunden
WO2009083203A2 (de) 2007-12-28 2009-07-09 Heraeus Kulzer Gmbh Topische anwendung und formulierung von erythropoietin für die wundheilung der haut

Non-Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"interview with Prof. Dr. Augustinus Bader ED - FUNKE SUSANNE AILEEN; ET AL", REJUVENATION RESEARCH,, vol. 13, no. 4, 1 August 2010 (2010-08-01), pages 489 - 492, XP009154933, ISSN: 1557-8577 *
BADER A ET AL: "Interactive role of trauma cytokines and erythropoietin and their therapeutic potential for acute and chronic wounds", REJUVENATION RESEARCH, vol. 14, no. 1, 1 February 2011 (2011-02-01), MARY ANN LIEBERT INC. USA, pages 57 - 66, XP009154885, ISSN: 1549-1684, DOI: 10.1089/REJ.2010.1050 *
BADER A ET AL: "Proteomic analysis to display the effect of low doses of erythropoietin on rat liver regeneration", LIFE SCIENCES, vol. 89, no. 23-24, 5 December 2011 (2011-12-05), PERGAMON PRESS, OXFORD, GB, pages 827 - 833, XP009154884, ISSN: 0024-3205 *
BADER A ET AL: "Recombinant human erythropoietin plays a pivotal role as a topical stem cell activator to reverse effects of damage to the skin in aging and trauma", REJUVENATION RESEARCH, vol. 13, no. 4, 1 August 2010 (2010-08-01), MARY ANN LIEBERT INC. USA, pages 499 - 500, XP009154886, ISSN: 1549-1684, DOI: 10.1089/REJ.2010.1064 *
FERRI C ET AL: "Treatment of severe scleroderma skin ulcers with recombinant human erythropoietin", CLINICAL AND EXPERIMENTAL DERMATOLOGY, vol. 32, no. 3, 1 May 2007 (2007-05-01), BLACKWELL SCIENTIFIC PUBLICATIONS, GB, pages 287 - 290, XP009154898, ISSN: 0307-6938 *
HAMED S ET AL: "Topical Erythropoietin Promotes Wound Repair in Diabetic Rats", JOURNAL OF INVESTIGATIVE DERMATOLOGY, NATURE PUBLISHING GROUP, GB, vol. 130, no. 1, 1 January 2010 (2010-01-01), pages 287 - 294, XP002637871, ISSN: 0022-202X, [retrieved on 20090723], DOI: 10.1038/JID.2009.219 *
HAMED SAHER: "Beyond hematopoietic targets: the role of erythropoietin in diabetic wound healing", BIOMARKERS IN MEDICINE, vol. 5, no. 3, June 2011 (2011-06-01), pages 365 - 367, XP009154923, ISSN: 1752-0363 *
HAROON, AMERICAN J. PATHOL., vol. 163, 2003, pages 993
SORG HEIKO ET AL: "Effects of erythropoietin in skin wound healing are dose related", FASEB JOURNAL, vol. 23, no. 9, September 2009 (2009-09-01), pages 3049 - 3058, XP002665907, ISSN: 0892-6638 *
TOMA ET AL., NAT CELL BIOL., vol. 3, 2001, pages 778
YEGHIAZARIANS Y ET AL: "Cytokine combination therapy with long-acting erythropoietin and granulocyte colony stimulating factor improves cardiac function but is not superior than monotherapy in a mouse model of acute myocardial infarction", JOURNAL OF CARDIAL FAILURE, vol. 16, no. 8, 1 January 2010 (2010-01-01), CHURCHILL LIVINGSTONE, NAPERVILLE, IL, US, pages 669 - 678, XP009154893, ISSN: 1071-9164, DOI: 10.1016/J.CARDFAIL.2010.03.008 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2233150B1 (de) Erythropoietin zur Anwendung bei der Behandlung von Wunden oder der Transplantation von Zellen
EP2273997B1 (de) Verfahren und zusammensetzung zur regeneration von gewebe mit hilfe von stamm- oder knochenmarkzellen
DE69433939T2 (de) Hämostatisches pflaster
EP2366721B1 (de) Medizinisches Kit zur Anwendung bei der Vakuumversiegelungstherapie
EP0804245B1 (de) Kollagenzubereitung zur gesteuerten abgabe von wirkstoffen
DE69936212T2 (de) Hydrogelzusammensetzungen mit kontrollierter Freigabe für die Verabreichung von Wachstumsfaktoren
DE69937562T2 (de) Verbessertes angereichertes blutplättchen wundheilmittel
EP2222327B1 (de) Topische anwendung und formulierung von erythropoietin für die wundheilung der haut
CH673774A5 (de)
EP2731635A1 (de) Perforiertes, geschichtetes wundbehandlungsmaterial
WO1993012801A1 (de) Pharmazeutische zusammensetzung zur wund-, narben- und keloidbehandlung
WO2009016451A2 (en) Method and compound for the treatment of articular diseases or articular pain, or for the treatment of skin for aesthetic or other purposes, and the method of preparation of the compound
CN109248333B (zh) 一种抗菌促进创面愈合的医用敷料及其制备方法和应用
DE112017005025T5 (de) Zusammensetzungen, enthaltend einstellbare Konzentrationen von Wachstumsfaktoren aus Blutsserum und Gerinnsel-Hypoxie-konditioniertem Medium und Verfahren zu ihrer Herstellung
EP0966293B1 (de) Arzneimittel zur förderung der wundheilung enthaltend thrombozyten
WO2004054632A1 (de) Blutungsstillende wundversorgung
DE19841698A1 (de) Wachstumsfaktor-enthaltende Zusammensetzung zur Heilung von Gewebeschäden
EP1443944A1 (de) Pharmazeutische anwendungen von hyaluronsäure-präparaten
DE3409372A1 (de) Material zum vitalisieren von implantatoberflaechen
DE69724798T2 (de) Mannose-6-phosphat enthaltendes mittel und dessen verwendung bei der behandlungfibrotischer erkrankungen
CN109432483B (zh) 一种加速创面愈合的医用敷料及其制备方法和应用
WO2012031778A1 (de) Verwendung von erythropoietin bei der heilung von wunden oder gewebedefekten ohne narbenbildung
DE60114193T2 (de) Transfektionssystem
DE10209966A1 (de) Pharmazeutische Anwendungen von Hyaluronsäure-Präparaten
DE102013111322A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Hydrokolloid-Schwämmen

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11773173

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11773173

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1