Deferoxamine (DFO/Desferal®) zur Beschleunigung der Knochenheilung und zur Behandlung von Pathologien der Knochenheilung (PROOF-DESFERAL)

03/2021-02/2024

Förderprogramm / Mittelgeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung

Förderkennzeichen: PROOF-DESFERAL

Internetseite des Drittmittelprojektes: -

Beschreibung des Projektes:

In der Frakturheilung werden zeitlich und räumlich exakt abgestimmte und regulierte regenerative Prozesse miteinander verbunden, um die komplette und narbenfreie Heilung des Knochens zu ermöglichen. Dennoch leiden ca. 10% der Patienten mit Knochenbrüchen unter Heilungsstörungen wie der verzögerten Frakturheilung oder einem völligen Ausbleiben der Frakturheilung, der sog. Pseudoarthrose (engl. non-union), welche zu Mobilitätsverlusten, Schmerzen und damit einem Verlust an Lebensqualität einhergehen. Patienten mit einer verzögerten Frakturheilung benötigen oft mehrere Operationen, um eine vollständige Heilung des Frakturspaltes zu ermöglichen. Eine vollständige Frakturheilung im gesunden Menschen ist normalerweise innerhalb von 4 Monaten abgeschlossen. Dauert der Heilungsprozess länger wird er als verzögert bezeichnet. Tritt die vollständige Heilung einer Fraktur auch nach 9 Monaten nicht ein, so bezeichnet man dies als Pseudoarthrose, welche noch weiter in hypertrophe und atrophe Pseudarthrose unterteilt werden kann. Obwohl es Behandlungsansätze mit rekombinanten Signalproteinen wie z.B. BMP-2 und BMP-7 gibt, um die Frakturheilung zu stimulieren, werden diese nur selten eingesetzt da deren Effektivität und Sicherheit im Vergleich mit konventionellen Therapien eher gering ausfällt.

Im gegenwärtigen Projekt soll der Wirkstoff Deferoxamine (DFO) als kostengünstige und sichere Alternative zu rekombinanten Signalproteinen eingesetzt und auf seine Effektivität hin geprüft werden, um Frakturheilungsstörungen zu behandeln. Wir möchten das zugelassene Medikament Desferal® (Novartis), das von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) als essentielles Medikament eingestuft wurde, auf seine Wirksamkeit im Kontext der Frakturheilung untersuchen. In einem nächsten Schritt sollen die Ergebnisse dieser Studie Grundlage für die klinische Applikation von DFO werden.

Das BfR beteiligt sich an dieser Studie als eines von zwei Laboren, in denen verschiedene Konzentrationen von DFO in der Zellkultur bezüglich ihrer Wirkung auf humane mesenchymale Stromazellen (Vorläuferzellen für Knochenbildende Osteoblasten) untersucht werden. Das andere Labor befindet sich an der Charite Universitätsmedizin Berlin. Beide Labore werden mit den gleichen Protokollen, Verbrauchs- und Zellkulturmaterialien sowie Zellen arbeiten. Ausserdem erhalten beide Labore die verschiedenen Verdünnungen des Wirkstoffes DFO verblindet. Anschliessend sollen die so erhobenen Daten von einem weiteren Kooperationspartner der Studie ausgewertet werden. So soll ermittelt werden, wie gut die Vergleichbarkeit von in vitro Studien aus unterschiedlichen Laboren wirklich ist und ob ein derartiges Studiendesign Vorteile hat oder nicht. Ferner sollen die Daten aus den Laborversuchen mit denen aus dem Tierversuch verglichen werden um festzustellen wie gut die in vitro Versuche Daten aus in vivo Versuchen vorhersagen können. Dies hat direkte Relevanz für die Arbeit der Abteilung 9 (Experimentelle Toxikologie und ZEBET) im Bereich der 3R (Reduce, Replace, Refine), da die Studie zeigen soll, dass durch besseres Studiendesign, sowie die Einbeziehung verlässlicher in vitro Daten die Anzahl benötigter Versuchstiere reduziert werden kann (Reduce).

Projektpartner:

• Charité - Universitätsmedizin Berlin