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Medizin

Retinitis pigmentosa: Mäuse können nach Gentherapie wieder sehen

Dienstag, 19. März 2019

/dpa

Berkeley/Kalifornien. Die intravitreale Injektion von Adenoviren, die das Gen für ein Opsin in den Ganglienzellen der Retina installierte, hat bei Mäusen mit einer Retinitis pigmentosa ein Lichtempfinden mit Dunkeladaption wieder hergestellt. Die in Nature Communications (2019; doi: 10.1038/s41467-019-09124-x) vorgestellte Therapie soll jetzt in klinischen Studien untersucht werden.

Die einfachsten Therapien sind manchmal die effektivsten. Die Behandlung, die ein Team um Ehud Isacoff vom Helen Wills Neuroscience Institute in Berkeley jetzt vorstellt, ist relativ einfach. Sie besteht aus der einmaligen Injektion von Adenoviren in den Glaskörper. Die Adenoviren dienen als Fähre für das Gen OPN1MW. OPN1MW enthält die genetische Information für MW-Opsin.

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MW-Opsin gehört zu den Proteinen, die in der Membran Lichtsignale in Nervensignale umwandeln können. MW-Opsin (MW steht für mittlere Wellenlänge) ist normalerweise in den Stäbchen für das Schwarzweißsehen in der Dämmerung zuständig.

Der Lieferort der Genfracht sind jedoch nicht die Stäbchen. Denn diese waren bei den rd1-Mäusen, an denen die Forscher ihre Therapie erprobten, längst abgestorben.

Die rd1-Mäuse leiden unter einem Gendefekt, der zum frühzeitigen Untergang von Zapfen und Stäbchen in der Netzhaut führt. Diese Erkrankung wird beim Menschen als Retinitis pigmentosa bezeichnet und ist in der Regel ebenfalls mit einer Erblindung verbunden.

Es gibt bisher keine Möglichkeit, die Zapfen und Stäbchen der Netzhaut zu retten. Bei der Therapie, die die US-Forscher entwickelt haben, wäre dies auch nicht notwendig. Das Gen wird an Nervenzellen der Netzhaut geliefert, die normalerweise für die Signalweiterleitung zuständig sind. Durch die Gentherapie werden diese Zellen zum Lichtempfänger umfunktioniert.

MW-Opsin ist ein besonders starker Lichtsensor. Bereits ein einzelnes Photon kann ein Signal auslösen, das über ein G-Protein verstärkt wird. Die Opsine, die in den Zapfen für das Farbsehen verantwortlich sind, benötigen deutlich stärkere Reize, weswegen das Farbsehen nur am Tag möglich ist.

Erste Experimente an Zellkulturen zeigen, dass das Gen von den Ganglienzellen aufgenommen wird und die Zellen eine Lichtempfindlichkeit entwickeln. Auch das Recycling des Retinols, das durch das Auffangen der Photonen seine Struktur verändert und erneuert werden muss, funktioniert. Die hierfür notwendigen Gene wurden offenbar in den Ganglienzellen erfolgreich aktiviert.

Als nächstes wurde die Therapie an lebenden rd1-Mäusen erprobt. Als erste Wirkung beobachteten die Forscher eine zunehmende Lichtscheu. Mäuse meiden instinktiv das Licht (als Gefahrenort). Bei rd1-Mäusen geht dieser Schutzreflex verloren. Die Gentherapie stellte ihn wieder her. Als nächstes versuchten die Forscher, Näheres über die Sehleistung der Tiere zu erfahren. In einem Experiment legten sie ein Tablet in den Käfig. Auf dem Bildschirm zeigten zwei grüne Balken an, ob der Weg durch eine Klappe gefahrlos möglich ist oder mit einem Stromschlag verbunden ist.

Die Tiere lernten rasch, das Signal auf dem Tablet zu entziffern. Isacoff geht deshalb davon aus, dass die Tiere mehr können als nur hell und dunkel zu unterscheiden. Weitere Experimente zeigen, dass die Tiere nach der Behandlung ihrer natürlichen Neugierde folgen und einen neuen Käfig erkunden. Interessanterweise konnten sie sich auf unterschiedliche Lichtstärken adaptieren, was eine wichtige Voraussetzung für einen klinischen Nutzen wäre.

Nach Ansicht der Forscher ist die Zeit reif für eine klinische Studie, für die sie derzeit Geld sammeln. Die ersten Behandlungen könnten innerhalb der nächsten drei Jahren erfolgen, heißt es in der Pressemitteilung.

In den letzten Jahren wurden zahlreiche Gentherapien für die Retinitis pigmentosa entwickelt, von denen eine vor der Zulassung steht. Die Therapien streben allerdings den Erhalt der Stäbchen und Zapfen an. Sie müssten frühzeitig in der Kindheit erfolgen und würde nur bei Menschen mit bestimmten Gendefekten funktionieren. Die von den kalifornischen Forschern entwickelte Therapie wäre auch bei älteren Menschen möglich und sie wäre „universell“ einsetzbar – vielleicht sogar bei Menschen mit altersbedingter Makuladegeneration. Bei diesen Menschen sind die Photorezeptoren in der Makula, dem Ort des schärfsten Sehens, untergegangen. Ganglionzellen, die dort die Signale weiterleiten, könnten noch vorhanden sein. © rme/aerzteblatt.de

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