Zielgerichteter Gentransfer und Zellersatz in Blutgefäßen mit Hilfe magnetischer Nanopartikel

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Das Blutgefäßendothel hat zahlreiche physiologische Funktionen, wobei die Produktion des Transmittermoleküls NO eine der wichtigsten ist. NO wirkt als endogener Vasodilatator und schützt die Gefäße. Eine reduzierte NO-Bioverfügbarkeit durch endotheliale Dysfunktion kann zu schweren pathologischen Veränderungen, wie atherosklerotischen Läsionen, führen. Daher zielt eine Therapie gegen Atherosklerose darauf ab, die NO-Bioverfügbarkeit zu erhöhen, um das Fortschreiten dieser Erkrankung zu verhindern. In dieser Arbeit werden zwei Strategien vorgestellt, die Gen- und Zelltherapien zur Wiederherstellung der Endothelfunktion unterstützen: die Magnet-gestützte direkte radialsymmetrische Transduktion und die radialsymmetrische Positionierung von Endothelzellen im Blutgefäß unter Flussbedingungen. Durch die Kombination von lentiviralen Vektoren oder kultivierten Endothelzellen mit magnetischen Nanopartikeln (MNPs) und Magnetfeldern konnte die Effizienz und Spezifität der Therapien sowohl in ex vivo als auch in in vivo Ansätzen erheblich verbessert werden. Bei der Gentherapie mit eNOS, einem Enzym zur NO-Produktion, wurde eine signifikante Erhöhung der Transgen-Expression in behandelten Gefäßen festgestellt. Zudem bestätigten erhöhte cGMP-Spiegel und isometrische Kraftmessungen die Funktionalität der transgenen eNOS. Auch die VEGF-Transduktion zeigte eine verstärkte angiogenetische Wirkung in Aortenring-Aussprossungsversuchen. Diese Meth