Der türkische Wissenschaftler Rahmi Oklu weckt mit seinem Biomaterial Aufmerksamkeit

Prof. Dr. von der Abteilung für vaskuläre und interventionelle Radiologie der Mayo Clinic in den USA, Rahmi Oklu,ist einer der beiden Mitgründer des Medizinmaterial-Start-ups Obsidio, das ein Biomaterial zur intravaskulären Embolisation mit erheblichen Vorteilen gegenüber bisherigen Produkten entwickelte: Es kontrolliert Blutungen, verschließt tumorversorgende Gefäßeund behandelt Aneurysmen, also Gefäßaussackungen. Für sein aus Gelatine und Silikat- Nanopartikeln bestehendes Embolisationsmaterial meldete Obsidio am 21. August 2019 den Abschluss einer Finanzierungsrunde mit dem Infinite Corridor Fund von Good Growth Capital. Shear-thinning heißt das Biomaterial mit hoher Wirksamkeit beim dauerhaften Gefäßverschluss. Mit der Zeit wird es durch natürliches Gewebe ersetzt und hinterlässt keine entzündlichen Fremdkörper.

Science Translational Medicine veröffentlichte 2016 in ihren Artikeln präklinische Belege: Das Biomaterial lässt sich minimalinvasiv über Katheter injizieren, besitzt blutstillende Aktivität, hält physiologischen Gefäßdrücken stand und erzeugt sichere, starke Verschlüsse. Obsidios medizinischer Leiter Dr. Rahmi Oklu erklärte: „Das Biomaterial wurde mit Blick auf den behandelnden Arzt entwickelt und optimiert. Es musste einfach anzuwenden sein. Es wirkt viel stärker als heutige Instrumente und lässt sich leicht injizieren. Ich glaube, dass wir alle diese Ziele erreicht haben. Dieses Material wird verändern, wie wir heute therapeutische Gefäßverschlüsse durchführen.“ Dies sagte er.

Der andere Mitgründer und Geschäftsführer von Obsido, Ehsan Jabbarzadeh, erklärte: „Wir sehen für Obsidio enormes Potenzial einer einheitlichen Technologie für viele Märkte einschließlich peripherer, neurovaskulärer und Tumorembolisation.“ Das scherverdünnende Biomaterial lässt sich durch zahlreiche Katheter injizieren, ist mit sämtlichen Bildgebungsverfahren vereinbar und wird gebrauchsfertig sein. Es beseitigt auch Lagerkosten für embolische Geräte unterschiedlicher Größen und Zubehör. Die im Dezember 2018 gegründete Firma will das „Eiserne Dreieck“ der Embolisation aus Qualität, Zugang und Kosten optimal ausbalancieren.

Hinweis: Obsidio Inc. ist ein Medizinprodukteunternehmen für Erforschung, Entwicklung und Vermarktung bahnbrechender Embolotherapieprodukte.

Wer ist Rahmi Oklu? Kurzer akademischer Lebenslauf

Rahmi Oklu ist Professor und Leiter der Abteilung für vaskuläre und interventionelle Radiologie der Mayo Clinic in den USA sowie Direktor des Labors für minimalinvasive Therapeutika. Er absolvierte Medizin an der Northwestern University, einen Master an Yale und eine biochemische Promotion in Cambridge. Chirurgie- und Radiologieausbildung erfolgten am Columbia University NY Presbyterian Hospital. Er arbeitete in vaskulärer und interventioneller Radiologie am Massachusetts General Hospital der Harvard Medical School. Bekannt ist er für patienteninspiriertes Engineering zur Entwicklung medizinischer Geräte. Er gehört zu den weltweit führenden interventionellen Radiologen.

Wie ist der aktuelle Stand von interventioneller Radiologie und Gefäßembolisation?

Interventionelle Radiologie trägt heute wesentlich zu vielen medizinischen Bereichen bei. Ihre Techniken stoppen Blutungen nach Gefäßverletzungen, verschließen blutungsgefährdete Aneurysmen im Gehirn und behandeln Krebs durch Embolisation tumorversorgender Arterien. Bisherige Embolisationswirkstoffe hatten jedoch Probleme und Grenzen. Deshalb besteht großer Bedarf an stabileren, kostengünstigen Verfahren. Genau diesen ungedeckten Bedarf adressieren Prof. Dr. Rahmi Oklu und sein Team.

Was ist Embolisation? Fortschritte bei Biomaterialien und Technologien

Minimalinvasive Eingriffesind Grundpfeiler moderner Medizin. In den letzten Jahrzehnten erfolgte ein schrittweiser Übergang von komplexer offener Chirurgie zu bildgesteuerten minimalinvasiven Verfahren mit weniger Komplikationen, häufig besseren Ergebnissen und geringeren Kosten. Gefäße dienen bei vielen Eingriffen als Zugangsweg; intravaskulär lässt sich nahezu jedes Organ erreichen. Dabei kann etwa gezielt zu einem Tumor durch Embolisation die Durchblutung eines Körperbereichs reduziert werden. Dazu werden Gefäße therapeutisch durch über Katheter eingebrachte verschließende Mittel blockiert. Dies behandelt akute potenziell tödliche Blutungen, Aneurysmen und Gefäßfehlbildungen oder ermöglicht gezielte onkologische Anwendungen wie den Verschluss tumorversorgender Gefäße.

Kurze Geschichte der Embolisation und interventionellen Radiologie: Die erste dokumentierte Embolisation führte 1904 Robert Dawbain bei einem Kopf-Hals-Tumor durch. Präoperativ injizierte er geschmolzenes Paraffin-Petrolatum in die äußere Halsschlagader, um die Tumordurchblutung zu reduzieren. Im Jahr 1930 erklärte Barney Brooks den Gefäßverschluss durch Embolisation zur einzigen zufriedenstellenden Behandlung arteriovenöser Malformationen (AVM). Später wurde ein dünner Muskelstreifen erfolgreich zur Embolisation einer Karotis-Kavernosus-Fistel verwendet. Diese Pionierarbeiten eröffneten innovative Wege mit natürlichen und synthetischen Mitteln. Im Jahr 1964 führte Charles Dotter, Radiologe der Oregon Health and Science University, die erste perkutane transluminale Angioplastie gegen atherosklerotische Arterienverengung durch, heute als „Angio“ bekannt. Dies war ein Durchbruch katheterbasierter Diagnostik und Therapie. Er leistete auch Pionierarbeit bei Ballonkathetern, Koronarangiografie als Röntgen-Gefäßdarstellung und perkutanen Arterienstents. Daraus entstand eine neue Fachrichtung, interventionelle Radiologie als medizinisches Gebiet.

Biomaterialien und Technologien zur Gefäßembolisation

Anfangs wurden Muskelstücke, Blutgerinnsel und Edelstahlkügelchen verwendet. Seit den 1970er-Jahren verbesserten Bildgebung und Kathetertechnik die Embolisation erheblich. Nach Misserfolgen natürlicher Stoffe nutzten Forscher und Ärzte die Materialwissenschaft zur Entwicklung neuer Mittel für bestimmte Anwendungen, darunter Metallspiralen, kalibrierte Mikrosphären und Biokleber. Alle heutigen Materialien haben Vor- und Nachteile. Ein universelles Material gibt es nicht; allgemein sollte ein ideales Mittel 1) biokompatibel, 2) leicht einzubringen, 3) resistent gegen Zerfall und Migration, 4) je nach Anwendung biologisch abbaubar, 5) mit Fluoroskopie, MRT, CT oder Ultraschall sichtbar und nachverfolgbar und 6) als therapeutischer Träger etwa für Krebsmedikamente geeignet sein. Die Hauptschwierigkeit der Entwicklung embolischer Mittelist die Vielseitigkeit des Eingriffs. Klinische Situationen können vorübergehenden oder dauerhaften Verschluss von Arterien mit 1-2 cm Durchmesser bis zu Kapillaren mit 5-10 Mikrometern erfordern. Das Mittel muss durch Katheter einbringbar sein und zugleich arteriellen Druck strukturell aushalten. Seine Wirksamkeit hängt deshalb von der Anpassung an individuelle Situationen und von wirksamer Behandlung bei möglichst geringer Schädigung benachbarter Strukturen ab. 

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