Wissenschaftler der National Institutes of Health (NIH) haben eine neue Operationstechnik entwickelt, mit der mehrere Gewebetransplantate in die Netzhaut des Auges implantiert werden können. Die Ergebnisse aus Tierversuchen könnten dazu beitragen, Behandlungsmöglichkeiten für die trockene altersbedingte Makuladegeneration (AMD) zu verbessern, die eine der Hauptursachen für Sehverlust bei älteren Menschen ist. Ein Bericht über die Technik wurde in JCI Insight veröffentlicht.
Trockene Makuladegeneration: Was die neue Technik bringt
Bei Erkrankungen wie der trockenen Makuladegeneration degeneriert das lichtempfindliche Netzhautgewebe im hinteren Teil des Auges. Wissenschaftler testen Therapien zur Wiederherstellung geschädigter Netzhäute mit Transplantaten aus Gewebe, das im Labor aus patienteneigenen Stammzellen gezüchtet wurde. Bislang konnten Chirurgen nur ein Transplantat in die Netzhaut einsetzen, was den behandelbaren Bereich bei Patienten einschränkte und auch den Vergleich zwischen einzelnen Tiermodellen erschwerte. Solche Vergleiche sind entscheidend, um zu bestätigen, dass sich die Gewebetransplantate mit der Netzhaut und der darunter liegenden Blutversorgung aus einem Netzwerk winziger Blutgefäße, der sogenannten Choriokapillaris, verbinden.
Für diese Technik entwickelten die Forscher eine neue chirurgische Klemme, die den Augendruck während der sofort aufeinanderfolgenden Einfügung von zwei Gewebepatches aufrechterhält und gleichzeitig die Schädigung des umliegenden Gewebes minimiert. In Tiermodellen nutzten die Wissenschaftler ihre neu entwickelte Operationstechnik, um zwei verschiedene Transplantate zu vergleichen, die nacheinander in dieselbe experimentell induzierte AMD-ähnliche Läsion eingesetzt wurden. Ein Transplantat bestand aus retinalen Pigmentepithelzellen (RPE-Zellen), die auf einem biologisch abbaubaren Gerüst gezüchtet wurden. RPE-Zellen unterstützen und versorgen die lichtempfindlichen Photorezeptoren der Netzhaut.
Bei AMD kommt es neben dem Verlust von RPE-Zellen und Photorezeptoren zu einem Verlust der Sehkraft. Im Labor werden RPE-Zellen aus menschlichen Blutzellen gezüchtet, nachdem diese in Stammzellen umgewandelt wurden. Das zweite Transplantat bestand nur aus dem biologisch abbaubaren Gerüst und diente als Kontrolle. Nach der Operation analysierten die Wissenschaftler mithilfe künstlicher Intelligenz Netzhautbilder und verglichen die Auswirkungen der beiden Transplantate. Sie beobachteten, dass die RPE-Transplantate das Überleben der Photorezeptoren förderten, während Photorezeptoren in der Nähe von Transplantaten, die nur aus dem Gerüst bestanden, in viel höherem Maße abstarben. Darüber hinaus konnten sie erstmals bestätigen, dass das RPE-Transplantat auch die Choriokapillaris regenerierte, die die Netzhaut mit Sauerstoff und Nährstoffen versorgt. Die Ergebnisse erweitern die Möglichkeiten, die in einer laufenden, vom NIH geleiteten ersten klinischen Studie am Menschen mit RPE-Transplantaten von Patienten für die trockene Form der AMD gezeigt wurden.
Behandlungsmöglichkeiten bei feuchter Makuladegeneration
Die trockene altersbedingte Makuladegeneration macht etwa 80% aller AMD-Fälle aus und tritt auf, wenn die Makula, ein Teil der Netzhaut, dünner wird, was zu einer Ansammlung von Proteinen und zum Absterben von Zellen führt, wodurch das zentrale Sehvermögen einer Person verschwimmt. Die feuchte AMD, auch als neovaskuläre AMD bekannt, wird durch das Wachstum neuer Blutgefäße verursacht, die in die Netzhaut eindringen, einen Bereich, der normalerweise frei von Gefäßaktivität ist. Forschungen an Mäusen der Ohio State University deuten darauf hin, dass es möglicherweise eine alternative Behandlungsmöglichkeit für die „feuchte“ Form der altersbedingten Makuladegeneration (AMD) geben könnte.
Die einzige derzeit verfügbare Behandlung für feuchte AMD ist die Injektion eines Medikaments in das Auge, das die Aktivität eines Wachstumsfaktorproteins namens VEGF hemmt, das bekanntermaßen die Bildung abnormaler Blutgefäße bei dieser Erkrankung fördert. Die Anti-VEGF-Behandlung hat Nachteile – nach zwei Jahren spricht etwa die Hälfte der Patienten nicht mehr darauf an. Außerdem können bei den Patienten Narben unter der Netzhaut entstehen.
Forscher haben an Mäusen herausgefunden, dass ein Enzym, das mit dem Zellwachstum und der Zellteilung in Verbindung steht, für die Invasion von Blutgefäßen im Augenhintergrund verantwortlich ist, die bei der feuchten AMD zu einer verschwommenen Sicht im Zentrum des Gesichtsfeldes führt. Durch die gezielte Hemmung des Enzyms, das als Telomerase bezeichnet wird, mit einem experimentellen Medikament, konnte das abnormale Gefäßwachstum in der Netzhaut der Tiere unterdrückt werden. Forschungen in diesem Bereich zielen darauf ab, die derzeitigen Therapien so wirksam wie möglich zu machen, neue Therapien zu identifizieren und zu verhindern, dass Menschen überhaupt an feuchter AMD erkranken.