Zeitschrift für Veterinärwissenschaft und medizinische Diagnose

Die Systembiologie von aus Stammzellen freigesetzten Molekülen: Ein neuartiger Ansatz zur Optimierung der Tiergesundheit

Joel Ehrenzweig, Peter Friedman und Anthony Martin

Die Entwicklung von Tierarzneimitteln und -therapeutika beruht traditionell auf der Theorie des „Reduktionismus“. Dabei wird (1) ein klinischer Zustand auf einen definierten biochemischen Pfad heruntergebrochen, der der Krankheit zugrunde liegt; (2) ein Ziel in diesem Pfad identifiziert; (3) ein Arzneimittel entwickelt, das mit dem Ziel interagiert; und (4) das Ziel modifiziert, um die Krankheit zu lindern. Biologische Systeme sind jedoch äußerst komplex, und der reduktionistische Ansatz zur Entwicklung therapeutischer Lösungen ist begrenzt: Erkranktem oder traumatisiertem Gewebe liegen häufig mehrere zugrunde liegende Pfade zugrunde. Eine wirkliche Eindämmung eines Krankheitsprozesses, die eine vollständige Heilung des Patienten ermöglicht, erfordert einen vielschichtigen und systembasierten Ansatz.

Eine Lösung für dieses reduktionistische Rätsel kann in der Verwendung von Stammzellen-basierten Therapeutika gefunden werden. Wichtige Daten erklären, wie Stammzellen Gewebe reparieren und regenerieren und das Immunsystem modulieren: Bis zu 80 % der positiven Wirkungen von Stammzellen resultieren aus ihrer Fähigkeit, eine Vielzahl von Molekülen freizusetzen. Diese von Stammzellen freigesetzten Moleküle (SRM) modulieren das Zellmilieu, um eine Vielzahl von Reaktionen von benachbarten Zellen hervorzurufen. Stammzellen stellen eine natürliche, systembasierte biologische „Fabrik“ dar, die eine Vielzahl von Molekülen produziert und freisetzt, die in der Lage sind, mit dem System biomolekularer Schaltkreise zu interagieren, die einer Vielzahl von Indikationen zugrunde liegen.
Die aktuelle Forschung umfasst Bemühungen, SRM zu definieren, zu stimulieren, zu verbessern und nutzbar zu machen, um die Entwicklung neuer topischer Produkte und Systemtherapeutika zu erleichtern. Bisher konzentrierten sich Fortschritte bei der Entwicklung von SRM-basierten Produkten ausschließlich auf Anwendungen im Bereich der menschlichen Gesundheit. In diesem Artikel werden das translationale Potenzial und die erheblichen Aussichten von umfunktionierten bestehenden Humanarzneimitteln und -therapeutika und ihre Anwendung in der Behandlung von Haustieren erörtert.