StellarHeal: Wundheilung im Weltraum als Herausforderung

Ein Raketenstart im Rahmen des REXUS-Programms bringt das Wundheilungskonzept StellarHeal erstmals unter realen Raumfahrtbedingungen zum Einsatz. Ziel ist es, die Eignung für zukünftige Raumflüge zu prüfen – mit möglichen Anwendungen auch in der medizinischen Versorgung auf der Erde.

Der Raketenstart vom 12. März am Esrange Space Center in Schweden markiert einen wichtigen Schritt für die Entwicklung neuer Wundversorgungstechnologien. An Bord befand sich das THRIVE-Modul mit Komponenten des zellbasierten Materials StellarHeal, entwickelt vom Fraunhofer ISC, Fraunhofer ITEM und dem ILK Dresden.

Die Bedingungen im All erschweren die Wundheilung erheblich. Mikrogravitation beeinträchtigt Zellwachstum und -organisation, während Strahlung das Immunsystem schwächt. Dies kann zu verzögerter Heilung, Infektionen und verstärkter Narbenbildung führen. Gleichzeitig müssen sich Astronautinnen und Astronauten möglichst eigenständig versorgen können.

Das Konzept von StellarHeal setzt auf eine bioresorbierbare Fasermatrix, die mehrere Funktionen vereint:

• Blutstillung ohne zusätzlichen Verbandswechsel
• Integration lebender Hautzellen und Makrophagen
• Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Wundtypen
• Strahlungsresistenz für den Einsatz im Weltraum

Die Kombination aus Tissue Engineering, Kryotechnologie und Biotechnologie ermöglicht eine neue Form der Wundbehandlung, die perspektivisch auch bei chronischen Wunden auf der Erde eingesetzt werden könnte.

Projektleiter Dr. Dieter Groneberg beschreibt die Besonderheit: "Das neue Wundversorgungskonzept kombiniert aus Stammzellen gewonnene Zellkomponenten, sogenannte Fibroblasten aus Hautorganoiden und Makrophagen, mit zelltragenden Materialien aus Kieselgelfaservlies und einem Kryogel. Wir wissen bisher nicht, wie sich einzelne Komponenten unter den extremen Bedingungen eines Raketenstarts verhalten, das ist für uns ein ganz spannendes Black-Box-Experiment!"

Im Rahmen des REXUS-Programms wurde ein speziell entwickeltes Transportmodul getestet, das empfindliche biologische Komponenten schützt. Ziel ist es, die Belastbarkeit von Stammzellen und Biomaterialien unter Startbedingungen zu analysieren.

Ein paralleler Vergleich mit einer Bodenprobe ermöglicht es den Forschenden, Effekte des Raketenflugs exakt zu bestimmen. Das Modul misst dabei unter anderem Temperaturverläufe und Beschleunigungskräfte.

Die Auswertung der THRIVE-Daten bildet die Grundlage für weitere Entwicklungen. Dr. Groneberg betont: „Wir sind alle sehr gespannt auf die Auswertung des THRIVE-Moduls nach dem REXUS-Flug. Das gibt uns wichtige Anhaltspunkte für die weitere Entwicklungsarbeit“

Langfristig könnte StellarHeal sowohl die medizinische Versorgung bei bemannter Raumfahrt als auch die Behandlung komplexer Wunden im klinischen Alltag unterstützen.

MEDICA.de; Quelle: Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC