Dem Auslöser auf der Spur

Greifswald ist seit Jahren führender Standort für Plasmamedizin in Deutschland und die Forschungen am INP Greifswald haben gezeigt: Kaltes Plasma kann Wunden heilen. Doch was passiert genau zwischen Plasmastift und Zelle?

Kristian Wende ist akribisches Untersuchen und Forschen gewohnt. Für seine Doktorarbeit hat er das Pflanzenextrakt der Traubensilberkerze auseinandergepuzzelt. Er selbst bezeichnet diese Arbeit als eine „Aufgabe zwischen meditativ und spannend.“ Heute leitet der Pharmazeut im Zentrum für Innovationskompetenz (ZIK) "plasmatis" die Nachwuchsgruppe Plasma-Flüssigkeits-Effekte. Die Wirksamkeit von kaltem Plasma auf Wunden ist annähernd erforscht. Doch wie kommt sie zustande? Was passiert, wenn das Plasma aus dem Plasmastift strömt und auf die Zelle trifft?

Forscherteam im Labor

Massenspektrometer bilden die Grundlage für die Forschungen der Nachwuchsgruppe "Plasma-Flüssigkeits-Effekte" am ZIK plasmatis. Die Arbeit erfordert viel Geduld. Das Verhältnis von Messung und Auswertung liegt bei 1 zu 2 (v.l.n.r.: Gruppenleiter Kristian Wende, Giuliana Bruno, Jan Lackmann und Johanna Striesow ).

ZIK plasmatis

Wende und seine Arbeitsgruppe wollen die von kaltem Plasma angeregten chemischen Prozesse in wässrigen Flüssigkeiten in ihrer Komplexität besser verstehen und gezielt steuern können. „Wir wissen, es passiert etwas an der Wunde, und wir wissen, wie das Plasma aussieht, wie man es modulieren kann. Was wir aber nicht wissen: Wie wird die Wirkung getriggert?“

In der Nachwuchsgruppe des 42-Jährigen, der auch schon in Minnesota und New York geforscht hat, arbeiten zwei Postdocs, eine Physikerin und ein Mikrobiologe, der Proteomikspezialist ist. Dazu kommen drei Doktoranden. Sie analysieren unterschiedliche Biomoleküle und beobachten, wie das Plasma mit den Biomolekülen reagiert. Was gibt es für Gemeinsamkeiten, was für Unterschiede? Viele Moleküle, die chemisch modifiziert werden, können eine Signalfunktion haben. Die Messungen der Proben übernehmen die Massenspektrometer. Hier können durch die Messung der Atommasse Biomoleküle bestimmt werden. Zwei davon stehen im benachbarten Forschungsbau C_FunGene, zwei weitere im INP selbst, und werden regelmäßig mit neuen Proben gefüttert.

Vom Modell in die Realität

Im Moment arbeitet die Gruppe in Modellsystemen, um prinzipiell zu verstehen, was dort abläuft. Später sollen In-vivo-Versuche folgen, mit Proben aus der anderen Nachwuchsgruppe Plasma-Redox-Effekte. „Wir müssen wissen, ob in der Realität das Gleiche passiert wie im Modellversuch, wie das Plasma in die Flüssigkeiten eindringt, welches chemische Potenzial es dort hat und was es an der Zellmembran auslösen kann“, so Wende. Im menschlichen Gewebe herrschen andere Verhältnisse. Es gibt weniger Flüssigkeit und die ist konzentrierter. Dann wird geprüft, ob die Reaktionen, die in Modellversuchen entdeckt wurden auch tatsächlich in der Natur so ablaufen.

Plasmamedizin in der Praxis

Mit plasmamedizinischen Geräten wird schon seit einigen Jahren an Kliniken und in Praxen behandelt. Einige davon, wie der kINPen® Med, wurden am INP entwickelt. Die Plasmamedizin ist kurz davor, in die Leitlinien der behandelnden Ärzte aufgenommen zu werden. Der Einsatz dieser immer noch neuen Methode der Wundheilung soll therapeutisch gezielter genutzt werden. Doch erst wenn Wende und sein Team am ZIK plasmatis genau wissen, welche Spezies des Plasmas wirkbestimmend sind, können Plasmaquellen für spezielle Krankheitsbilder maßgeschneidert werden. Erfolge sind hier nicht schnell zu erzielen, dies geschieht in kleinen, akribischen Schritten. Damit kennt Wende sich aus.