Stamm­zell­trans­plan­ta­tion zur Behandlung von Blindheit

Ein kanadisches Forscherteam hat her­aus­ge­fun­den, dass blinde Minischweine, denen eine aus Stammzellen hergestellte Netzhaut trans­plan­tiert wurde, Anzeichen für eine Wie­der­her­stel­lung des Sehvermögens zeigten.

Millionen von Menschen auf der ganzen Welt sind von degenerativen Erkrankungen der Netzhaut betroffen. In den meisten Fällen wird der Verlust des Sehvermögens durch eine Schädigung der Makula verursacht. Derzeit gibt es keine zugelassenen Behandlungen, um die geschädigte Makula zu ersetzen. Nun hat ein Forscherteam der Université de Montréal, Montréal, Kanada, unter der Leitung von Prof. Gilbert Bernier ein Verfahren entwickelt, mit dem der Sehverlust rückgängig gemacht werden könnte. Sie trans­plan­tierten aus Stammzellen hergestellte Netzhaut in blinde Minischweine. Diese zeigten nach der Trans­plan­ta­tion Anzeichen für eine Wie­der­her­stel­lung des Sehvermögens. Die Ergebnisse ihrer Untersuchung wurden im Fachjournal „Development“ ver­öf­fent­licht.

Netzhaut aus der Petrischale

Das Team von Bernier entwickelte eine Methode, um Stammzellen dazu zu bringen, Zellschichten zu bilden, die die Struktur der menschlichen Netzhaut nachahmen. Die Wis­sen­schaft­ler verwendeten induzierte pluripotente Stammzellen des Menschen. Das sind unreife Zellen, die aus einer erwachsenen (reifen) Zelle umpro­gram­miert wurden und sich in jede Art von Zelle im Körper dif­fe­ren­zie­ren können. Mit diesen Stammzellen stellten die Forscher „Netz­haut­blät­ter“ her, die mit unreifen Versionen der Zap­fen­pho­to­re­zep­tor­zel­len angereichert wurden. Diese können sich im Labor zu reifen Zapfenzellen entwickeln.

Nachdem die Forscher die Netz­haut­blät­ter erfolgreich in einer Schale hergestellt hatten, trans­plan­tierten sie diese Blätter in Minischweine mit geschädigter Makula. „Um der klinischen Anwendung beim Menschen so nahe wie möglich zu kommen, haben wir uns für Minischweine entschieden. Denn ihre Augengröße kommt der des Menschen nahe und die Tiere haben in etwa das gleiche Gewicht wie Menschen. Daher konnten alle Operationen in unserer Studie von einem Netz­haut­chir­ur­gen durchgeführt werden.“ erklärt Bernier

Neuronale Aktivität der Pho­to­re­zep­tor­zel­len nachgewiesen

Die Wis­sen­schaft­ler konnten beobachten, dass sich die Netz­haut­trans­plan­tate erfolgreich in das geschädigte Netz­haut­ge­webe der Minischweine integrieren ließ. Zudem zeigten die Minischweine, den Forschern zufolge, Anzeichen für ein wie­der­her­ge­stell­tes Sehvermögen: Es bildeten sich neue neuronale Verbindungen zwischen den trans­plan­tierten Pho­to­re­zep­tor­zel­len und den Nervenzellen der Minischweine. Auch konnten die Wis­sen­schaft­ler neuronale Aktivität der Pho­to­re­zep­to­ren im trans­plan­tierten Bereich feststellen, wenn die Minischweine in einen gut beleuchteten Raum gebracht wurden.

Angesichts der dringenden Notwendigkeit, the­ra­peu­ti­sche Maßnahmen gegen den Seh­kraft­ver­lust zu entwickeln, testen Forscher auf der ganzen Welt verschiedene Methoden zur Reparatur der geschädigten Makula. „Bei einigen Ansätzen werden dissoziierte Pho­to­re­zep­tor­zel­len verwendet, bei anderen werden mikro­dis­sek­tierte retinale Organoide, das heißt im Labor gezüchtete Miniorgane in einer Schale, hergestellt“, erörtert Bernier. „Im Gegensatz dazu ermöglicht unsere Methode die spontane Bildung eines flachen Netz­haut­ge­webes, das bereits polarisiert und organisiert ist, wie in der menschlichen embryonalen Retina“. Er fügt hinzu, dass mit dieser Methode große Mengen an Netz­haut­ge­webe für die Trans­plan­ta­tion gewonnen werden könne.

Eine Ein­schrän­kung dieser Methode liege in der Schwierigkeit, die Platzierung und Ausrichtung der Transplantate während der Operation zu kontrollieren. Die Makula habe nur einen Durchmesser von vier mm – etwa die Länge eines Reiskorns. „Die korrekte Ausrichtung, Platzierung und Sta­bi­li­sie­rung des Transplantats in der Netzhaut bleibt eine große chirurgische Her­aus­for­de­rung“, betont Bernier. Sein Team arbeite nun daran, die Erfolgsrate der Trans­plan­ta­tion zu verbessern. Dafür validieren sie ein expe­ri­men­tel­les Gerät für die Netz­haut­chir­ur­gie, um die korrekte Ausrichtung und Implantation des Transplantats an der richtigen Stelle der Netz­haut­erkrankung sicher­zu­stel­len. Obwohl noch viele Her­aus­for­de­rungen zu bewältigen seien, zeige diese Studie das Potenzial der Trans­plan­ta­tion von Netz­haut­blät­tern für die Behandlung degenerativer Netz­haut­erkrankungen.

Quelle: biermann-medizin.de