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Erforschung der Möglichkeiten plasmabasierter Krebstherapien

Die Erforschung der Möglichkeiten von Atmosphärendruckplasmen zur Entwicklung und Konsolidierung neuer medizinischer Therapien ist das Hauptziel des PlasTHER-Netzwerks, einer Initiative, die von der Europäischen Union im Rahmen der COST-Aktionen finanziert wird. Unter der Leitung der UPC bringt das Netzwerk Forschungsgruppen, die medizinische Gemeinschaft, die Industrie und Patientenverbände aus 24 europäischen Ländern zusammen, die in den kommenden Jahren daran arbeiten werden, neue Behandlungen für Krebs, Geweberegeneration und -reparatur, neu auftretende Infektionskrankheiten und andere zu entwickeln.

Die Gasplasmamedizin ist ein multidisziplinäres Fachgebiet, das vor zwei Jahrzehnten als innovativer Bereich entstanden ist, der Physik, Chemie, Ingenieurwesen und Biowissenschaften vereint. Dieser aufstrebende Bereich kombiniert Gasplasmatechnologie mit klinischer Medizin und Biotechnik mit dem Ziel, kaltes Atmosphärendruckplasma in der Human- und Veterinärtherapie zur Wunddesinfektion und -heilung, Krebsbehandlung usw. zu verwenden. Eine leistungsstarke Technologie, die eine große Anzahl reaktiver Spezies (Moleküle) umfasst , Atome, Ionen, Elektronen, Photonen, UV- und sichtbare Strahlung), die nachweislich Zellen durch komplexe biochemische Verfahren beeinflussen, was der Gasplasmamedizin neue Möglichkeiten eröffnet.

Trotz wissenschaftlicher und technologischer Innovationen in der Medizin sind die derzeit auf dieser Technologie verfügbaren Behandlungen jedoch immer noch nicht vollständig wirksam bei der Krebsbekämpfung, der Geweberegeneration und -reparatur sowie der Bekämpfung arzneimittelresistenter Krankheitserreger, einschließlich neu auftretender Infektionen. Damit die Gasplasmatechnologie in diesen und anderen Bereichen wirksam voranschreiten kann, ist es nicht nur notwendig, die an der therapeutischen Wirkung beteiligten Mechanismen zu identifizieren, sondern auch die Zusammenarbeit der auf diesem Gebiet tätigen wissenschaftlichen Gemeinschaft aus verschiedenen Disziplinen und die Beziehungen zur Industrie zu verbessern.

Die von der Universitat Politècnica de Catalunya – BarcelonaTech (UPC) geleitete COST-Aktion „Therapeutische Anwendungen von Kaltplasma (PlasTHER)“ zielt darauf ab, die Entwicklung eines Forschungsprogramms für Gasplasmamedizin in Europa zu fördern und europäische Aktivitäten in diesem Bereich voranzutreiben. Das Projekt wird von Cristina Canal koordiniert, einer Forscherin der Biomaterials, Biomechanics and Tissue Engineering Group (BBT), Leiterin des PlasmaMED-Labors und Professorin am Department of Materials Science and Engineering, das der Barcelona East School of Engineering (EEBE) angegliedert ist ) und das Biomedical Engineering Research Center (CREB).

Die PlasTHER-Aktion wird von der Europäischen Union im Rahmen der COST-Aktionen finanziert und besteht aus einem Netzwerk von mehr als 100 Experten aus Physik, Chemie, Biologie, Ingenieurwesen und Medizin aus 24 Ländern. In den kommenden Jahren wird dieses synergetische Netzwerk aus Forschungspersonal, der medizinischen Gemeinschaft sowie der Industrie und Patientenverbänden die Möglichkeiten von Atmosphärendruckplasmen in der Medizin erkunden, um die in der Forschung befindlichen Behandlungen auszutauschen, zu entwickeln und zu konsolidieren und die Führungsrolle Europas auf diesem Gebiet zu fördern .

Canal betont, dass „die Aktion PlasTHER COST uns dabei helfen wird, die Entwicklung der Gasplasma-Medizin in Europa voranzutreiben und die bisher durchgeführte hervorragende Forschung zum Wohle der Patienten auf den Prüfstand zu stellen.“ Sie bemerkt: „Die Forschungsbereiche, die aufgrund ihres Potenzials das größte Interesse auf sich ziehen, sind die Krebsbehandlung – die selektive Wirkung von Gasplasma kann Nebenwirkungen in gesundem Gewebe verhindern – und die antimikrobielle Wirkung von Gasplasma, die beispielsweise in eingesetzt werden kann.“ Zahnheilkunde und Wundregeneration.“

Der Forscher erklärt, dass „die Wirkung von Gasplasma hauptsächlich auf seinen reaktiven Sauerstoff- und Stickstoffspezies beruht, die für die Zellfunktion von wesentlicher Bedeutung sind.“ Abhängig von der Art der Spezies und der Dosis können sie eine doppelte Rolle spielen, indem sie positive Wirkungen auf gesunde Zellen ausüben und Krebszellen selektiv angreifen.“

Förderung der biomedizinischen Anwendungen von Gasplasma

Eine der Prioritäten der PlasTHER-Aktion besteht darin, die Gasplasma-Technologie als standardisierte Behandlung in mehreren biomedizinischen Anwendungen von großer gesellschaftlicher Bedeutung zu fördern und ihr antimikrobielles Potenzial beispielsweise für die Hautbehandlung und Krebstherapie zu nutzen.

In den letzten fünf Jahren hat die intensivierte Forschung in mehreren Bereichen der Gasplasmamedizin – insbesondere Sterilisation und Dekontamination, Wundheilung und Krebsbehandlung – eine Harmonisierung der Protokolle und eine Ausrichtung des Wissens auf eine gemeinsame Richtung gefordert, um zu helfen Alle bisherigen Anstrengungen und öffentlichen Investitionen in der Grundlagen- und angewandten Wissenschaft führten zu Vorteilen für die Gesellschaft und das Gesundheitssystem.

PlasTHER COST ist daher als interdisziplinäres Netzwerk konzipiert, das die neuesten Fortschritte in den grundlegenden Mechanismen der Plasmawirkung und die am besten geeigneten Betriebsbedingungen für effiziente Therapien zusammenbringt. Das Netzwerk wird auch daran arbeiten, die Protokolle innerhalb der Gemeinschaft in den beteiligten Therapiebereichen zu harmonisieren und einen Fahrplan für jeden Bereich zu erstellen.

Um diesen Herausforderungen zu begegnen, ist das Netzwerk in sechs Arbeitsgruppen gegliedert, die sich auf verschiedene Bereiche der Technologieentwicklung konzentrieren: die biologischen Mechanismen der Gasplasma-Wechselwirkung, die antimikrobiellen Wirkungen von Gasplasma, Geweberegeneration, Krebsbehandlung, kombinierte Therapien und Technologieethik, Transfer und Verbreitung.

In der Anfangsphase hat PlasTHER COST die Website des Netzwerks veröffentlicht und vom 14. bis 16. Februar 2022 in Caparica (Portugal) die Schulung „Grundlegende Aspekte der Plasmamedizin“ abgehalten. Dies war für viele Doktoranden die erste Gelegenheit, Erfahrungen mit Mitarbeitern auszutauschen im gleichen Forschungsgebiet arbeiten und ihre Arbeit vorstellen.

Der nächste Meilenstein war ein jährliches Treffen anlässlich der 9. Internationalen Konferenz für Plasmamedizin, die vom 27. Juni bis 1. Juli in Utrecht (Niederlande) stattfand. Für das Netzwerk sind in den kommenden Monaten rund 14 weitere wissenschaftliche Missionen geplant.

Quelle:

Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC)

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Daniel Wom

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