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Medizin

Retinitis pigmentosa: Photorezeptoren aus Hautzellen machen blinde Mäuse lichtempfindlich

Montag, 18. Mai 2020

/PIC4U, stock.adobe.com

Fort Worth/Texas − Mit 5 Chemikalien können Fibroblasten aus einer Hautbiopsie im Labor in wenigen Tagen in Stäbchenzellen verwandelt werden, die nach einer Implantation unter die Retina zuvor blinden Mäusen zu einer, wenn auch auf Lichtreize beschränkten, Sehfähigkeit verholfen haben.

Die in Nature (2020; DOI: 10.1038/s41586-020-2201-4) vorgestellten Ergebnisse könnten langfristig zu einer therapeutischen Perspektive für Menschen mit Retinitis pigmentosa und anderen degenerativen Erkrankungen der Netzhaut werden.

Erkrankungen der Netzhaut gehören zu den möglichen Einsatzgebieten der Stammzell­therapie, weil die modifizierten Zellen relativ leicht in den subretinalen Raum injiziert werden können. Der Aufbau der Netzhaut ist zudem relativ klar und die neuronale Verschaltung einfach. Stammzellen können sich deshalb leicht in das Netzwerk integrieren und die Funktion von Zellen ersetzen, die aufgrund von Gendefekten frühzeitig im Verlauf des Lebens absterben.

Schon vor einiger Zeit ist es gelungen, Fibroblasten aus Hautbiopsien im Labor in induzierte pluripotente Stammzellen zu verwandeln und aus diesen Stäbchenzellen zu züchten. Die Ausbeute war jedoch relativ gering und es vergingen mehr als 6 Monate, bis die für eine Transplantation erforderlichen Zellen zur Verfügung standen.

Die Forschung arbeitet deshalb daran, diesen Weg zu vereinfachen und die Produktions­zeiten zu verkürzen. Einem Team um Sai Chavala vom North Texas Eye Research Institute in Fort Worth könnte hier ein wichtiger Fortschritt gelungen sein.

Die Forscher hatten bereits ein Verfahren entwickelt, mit dem sich innerhalb kurzer Zeit Fibroblasten in Nervenzellen verwandeln lassen. Dazu mussten die Zellen nur noch wenige Tage in einer Kultur mit vier chemischen Faktoren zusammen gebracht werden. Der Zusatz eines 5. Faktors verwandelte die Zellen jetzt in Stäbchen-ähnliche Fotozellen. Die ganze Prozedur von der Biopsie bis zur Bereitstellung einer genügenden Zahl von Zellen für eine Transplantation soll nur etwa 10 Tage gedauert haben.

Die Zellen wurden dann Mäusen in den subretinalen Raum injiziert, die aufgrund einer rd1-Mutation erblindet waren. Der Defekt entspricht einer PDE6b-Genmutation, die beim Menschen eine Retinitis pigmentosa auslöst. Bei 6 von 14 Tieren konnte nach der Behandlung durch einen Lichtreiz eine Pupillenverengung ausgelöst werden. Diese Reaktion ist auf lichtempfindliche Zellen in der Retina angewiesen.

Bei den Tieren kam es auch zu einer Veränderung des Verhaltens. Die lichtscheuen Mäuse suchten nach der Behandlung häufiger dunkle Ecken im Käfig auf. Für Chavala ist dies ein Zeichen dafür, dass die Behandlung nicht nur einen unbewussten Reflex wieder hergestellt hat. Die Signale müssten über den Sehnerven die Sehrinde der Tiere erreicht haben, um ihr Verhalten zu beeinflussen.

3 Monate nach der Therapie konnten die Forscher mittels Immunfluoreszenz nachweisen, dass die transplantierten Zellen in der Retina überlebt und synaptische Verbindungen zu Neuronen hergestellt hatten. Die Forscher planen jetzt eine klinische Studie, um die Therapie beim Menschen mit degenerativen Netzhauterkrankungen wie Retinitis pigmentosa zu erproben. © rme/aerzteblatt.de

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