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Einleitung: Die adenovirale Transduktion des Wachstumsfaktors VEGF gilt im Bezug auf den biologischen Effekt bei bekannten Risiken weiterhin als Goldstandard. In der vorliegenden Studie haben wir die Methode der Magnetofektion von „Magnetobubbles“ als non-virales Vektorkonstrukt zur Transfektion von VEGF165 im Hinblick auf die Perfusion, die Anzahl und Beschaffenheit der Gefäße, sowie die überlebende Fläche einer überdimensionierten Lappenplastik an der Ratte untersucht. Die Methodik wurde auf den Einfluss des angelegten Magnetfeldes zur Lokalisierung des Effekts und die Verwendung von Ultraschall zur Destabilisierung der Bubbles – und damit Erleichterung der Transfektion – untersucht.

Material und Methoden: Die Herstellung der Perfluoropropan-gefüllten magnetischen Lipospheres („Magnetobubbles“) erfolgte mittels Tween60-ummantelten magnetischen Nanopartikeln, Metafectene, Sojaöl und VEGF-cDNA. Der Effekt wurde an überdimensionierten Lappenplastiken an der vorderen Bauchwand der Ratte untersucht (n=46). Die Injektion der VEGF-cDNA-Magnetobubbles erfolgte unter der Wirkung eines Magnetfelds mit simultan applizierten Ultraschall-Pulsen, unter der Wirkung des Magnetfelds ohne Ultraschall, sowie unter Ultraschall ohne Anlegen des Magnetfelds. Die Therapie wurde im Sinne einer Präkonditionierung jeweils 7 Tage vor Heben der überdimensionierten Lappenplastik durchgeführt. Die überlebende Lappenfläche wurde 7 Tage post-OP evaluiert. Die VEFG-Proteinkonzentration im Zielgewebe, die Lappenperfusion, sowie die Formation und Dichte der Gefäße im Zielgebiet wurden untersucht.

Ergebnisse: Die Magnetofektion von VEGF-cDNA-Magnetobubbles ermöglichte im Vergleich zu den Kontrollgruppen eine Vergrößerung der überlebenden Fläche von 50% und steigerte ebenso die Perfusion signifikant (p < 0,05). Die VEGF-Proteinkonzentration in der therapierten Haut war erhöht (p < 0,05), während die darunterliegende Muskulatur nicht beeinflusst wurde. Ohne Magnetfeld oder Ultraschall war der Therapieeffekt abgeschwächt.

Schlussfolgerung: Die Ergebnisse demonstrieren die erfolgreiche Gentherpie mittels „Magnetobubble”-Magnetofektion. Der Effekt war in dieser Studie vergleichbar mit der adenoviralen Transduktion des Wachstumsfaktors. Die Sicherheit des non-viralen Verfahrens der Magnetofektion ist als überlegen zu beurteilen, weswegen die Hürden für einen möglichen klinischen Einsatz der Methode als deutlich niedriger einzustufen sind.