Retinitis pigmentosa (RP)

Ersatz der Photorezeptoren durch Zelltransplantation und Implantation technischer Strukturen

Neben dem Austausch von Genen sollen auch die Forschungsansätze beschrieben werden, die durch den Ersatz erkrankten Gewebes durch Transplantation von gesundem Zellmaterial versuchen, Stillstand bzw. eine leichte Verbesserung des Krankheitsverlaufs zu erzielen. Einen neuen, hoffnungsvollen, aber weit in die Zukunft blickenden Ansatz, bietet die zurzeit diskutierte Stammzellforschung. Daneben versucht man auch durch Implantation einer Sehprothese, die die abgestorbenen Funktionen der Photorezeptoren überbrücken soll, Blinden mit Netzhautschäden in Zukunft ein bescheidenes Sehvermögen wiederzugeben.

Transplantation - Ersatz erkrankten Gewebes

Transplantation von Netzhautzellen

Die Transplantationsforschung sucht Wege, kranke und abgestorbene Zellen und Zellverbände durch gesunde zu ersetzen. Dabei haben sich zwei Wege herauskristallisiert: zum einen die Transplantation der retinalen Sinneszellschicht, d.h. der Zapfen und Stäbchen, zum anderen des retinalen Pigmentepithels (RPE), einer die Netzhaut ernährenden Schicht.

Die ersten Transplantationsversuche an der Netzhaut wurden im Jahre 1988 mit Pigmentepithelzellen an RCS-Ratten durchgeführt. Hierbei konnte das Absterben von Photorezeptoren in unmittelbarer Nähe der Transplantationsstelle zum Stillstand gebracht und so die Wissenschaft auf mögliche therapeutische Anwendungen hingewiesen werden. 1994 wurde zum ersten Mal bei Patienten mit Makuladegeneration eine Transplantation mit embryonalen RPE-Zellen durchgeführt. Auch wenn die chirurgischen Methoden hierbei erfolgreich waren, konnte ein Erfolg hinsichtlich des Verlaufs der Erkrankung nicht nachgewiesen werden. Zudem wurde deutlich, daß eine Abstoßung der transplantierten Zellen nur durch Gabe von Medikamenten verhindert werden kann.

Um die Abstoßungsreaktionen des fremden Gewebes zu verringern, werden beim Patienten inzwischen auch Zellen aus der eigenen Regenbogenhaut (Iris) an Stelle fremden retinalen Pigmentepithels verwendet. Eine solche Transplantation kann auch für Formen der RP erwogen werden, deren primärer Defekt im Pigmentepithel liegt.

Da aber bei den meisten RP-Formen beim Menschen die genetische Ursache in den Photorezeptoren selbst zu finden ist, kann nur eine Transplantation von gesunden Photorezeptoren als Ersatz der abgestorbenen von therapeutischem Nutzen sein.

Es hat sich gezeigt, daß transplantierte Segmente der Photorezeptorschicht menschlicher Augen sich im Tierauge normal entwickeln können. Die Frage aber, ob das in das Auge kommende Licht durch das Transplantat aufgenommen und zum Gehirn weitergeleitet werden kann, ist beim Tier nicht eindeutig geklärt. Erste Versuche einer Transplantation von embryonalen Photorezeptoren zusammen mit RPE-Zellen an Patienten mit Erblindung durch RP könnten in Zukunft zu bescheidenem Erfolg führen.

Bei einem anderen Experiment am Menschen wurde eine Suspension mit Photorezeptoren ins Auge gespritzt. Über einen Beobachtungszeitraum von ein bis drei Jahren wurden die Transplantate ohne Entzündungszeichen oder Abstoßungsreaktion gut vertragen. Besserungen der Sehschärfe sind aber bisher noch nicht sicher nachgewiesen. Abschließend kann gesagt werden, dass Transplantationen von Netzhautzellen zwar technisch inzwischen möglich sind, aber zur Zeit noch als rein experimentelles Verfahren angesehen werden müssen. Die Transplantationsforschung hat neuen Auftrieb erhalten durch die Erkenntnis, dass Stammzellen, die in entsprechender Umgebung transplantiert werden, sich zu bestimmten Zelltypen (also auch zu Netzhautzellen) ausbilden lassen.

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Transplantation von Stammzellen

Stammzellen sind Zellen, die sich in einem Stadium zwischen der befruchteten Eizelle und der vollentwickelten ausdifferenzierten Körperzelle befinden. Die Stammzellen verfügen über ein breitgefächertes Entwicklungspotential und die Fähigkeit sich zu vermehren. Sie bieten möglicherweise die Chance, kranke Gewebe und Organe zu erneuern und damit zahlreiche chronische Leiden zu behandeln. Man unterscheidet embryonale und sogenannte adulte oder organische Stammzellen. Embryonale Stammzellen sind bis zum "Achtzell-Stadium" in der Lage, sich in alle Zelltypen, aus denen der Mensch besteht, auszudifferenzieren. Bekanntlich gibt es auch im ausgewachsenen Organismus Stammzellen (sogenannte adulte Stammzellen), die in verschiedenen Geweben (Blut, Haut, usw.) für die Erneuerung der entsprechenden Zellen sorgen. Ziel der medizinischen Forschung ist es, Stammzellen so zu beeinflussen, dass sie sich gezielt zu Nerven- oder Nieren-, zu Blut- oder Muskelzellen entwickeln, so dass sich eines Tages tatsächlich verschiedene Zelltypen und Gewebe für Transplantationen züchten ließen.

In der bioethischen und biopolitischen Diskussion in Deutschland wird der Einsatz menschlicher embryonaler Stammzellen größtenteils abgelehnt. Zahlreiche Verbände, insbesondere die Kirchen und einige Behindertenverbände, weisen darauf hin, dass jegliche Forschung mit menschlichen Embryonen durch das Embryonenschutzgesetz verboten ist und begründen das Beharren auf diesem Verbot mit dem Hauptargument, dass menschliches Leben bereits ab Verschmelzung von Samen und Eizelle über eine unantastbare Würde (Artikel 1 des Grundgesetzes) verfüge, und auch für einen heilenden Einsatz nicht instrumentalisiert werden dürfe.

Viele ethische und rechtliche Probleme könnten überflüssig werden, wenn man - wie die neuesten Forschungsergebnisse andeuten - in Organen und Geweben erwachsener Menschen adulte Stammzellen isolieren, vermehren und diese an gewünschter Stelle zur Entwicklung bringen könnte. Kanadischen Wissenschaftlern gelang es im Jahr 2000 bei Säugetieren und auch beim Menschen, Stammzellen als Vorläuferzellen von Photorezeptoren in der Netzhaut zu identifizieren und zu isolieren. Diese Vorläuferzellen von Photorezeptoren und anderen Netzhautzellen befinden sich am äußeren Netzhautrand, dicht bei der Ciliarmuskulatur, die für die Linsenkrümmung verantwortlich ist. Bei der Weiterentwicklung der Stammzellen zu den gewünschten Netzhautzellen käme es darauf an, herauszufinden, mit welchen Wachstumsfaktoren, Hormonen und anderen Stoffen man diese versorgen muss, damit sich diese Vorläuferzellen zu den gewünschten Zelltypen entwickeln können. Die Forscher weisen darauf hin, dass sich die Stammzellforschung und der mögliche Einsatz beim Menschen noch in einem sehr frühen experimentellen Stadium befindet und dass davor gewarnt werden soll zu früh zu viel zu versprechen.

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Retina Implantate - Implantierbare Sehprothesen für Blinde

Ein neuer Forschungsansatz beschäftigt sich mit dem Ersatz von ausgefallenen Funktionen der Photorezeptoren durch technische Strukturen. In den letzten Jahrzehnten sind durch die Neurotechnologie, d.h. in den Bereichen Mikroelektronik, Neuroinformatik und Neurochirurgie erstaunliche Erfolge erzielt worden, die zuvor nicht für möglich gehalten wurden. Erstmals konnte dadurch bereits ein ausgefallenes Sinnesorgan, nämlich das Innenohr, durch das sog. Cochlea-Implantat ersetzt werden, so dass manchen Hörgeschädigten wieder ein akzeptables Hörvermögen gegeben werden konnte. Der Erfolg bei diesem Implantat erweckte die Hoffnung bei Blinden, ebenfalls von dieser Forschungsrichtung zu profitieren.

Das Bundesforschungsministerium (kurz: BMBF) hat seit 1995 die Forschung auf diesem Gebiet unterstützt. Mehrere Konsortien aus Neuroinformatikern, Mikrosystemtechnikern, Netzhautchirurgen und Biologen verfolgen das Ziel, Betroffene mit Netzhautdegenerationen, insbesondere erblindeten RP-Patienten, durch eine implantierbare Sehprothese, dem sog. Retina Implantat, ein bescheidenes Orientierungssehen wiederzugeben.

Forschungsansätze

In einem ersten Ansatz soll eine Mikrokontaktfolie auf die Netzhaut implantiert werden (epi-retinal). Neben diesem Retina-Stimulator, einer flexiblen Folie mit eingebetteten Mikrokontakten, ist die zweite Komponente der Retina-Encoder, ein lernfähiger Neurocomputer als Chip mit Photosensoren, der außerhalb des Auges in einer Brille oder einer Kontaktschale befestigt wird.

Das Gesamtsystem soll folgendermaßen funktionieren: In einer Brille eingearbeitete Mini-Empfänger sollen eintreffende Bildinformationen umwandeln und umrechnen. Ein solcher Retina- Encoder sendet dann eine Folge von Impulssignalen drahtlos vom Brillengestell zu der auf der Retina befestigten Mikrokontaktfolie, wo eine Umwandlung der elektronischen Signale in biologische Impulse erfolgt. Die kontaktierten Nervenzellen nehmen diese Impulse auf und leiten sie ans Sehsystem im Gehirn weiter, wo sie als Sehwahrnehmung interpretiert werden.

In einem zweiten Ansatz plant ein Konsortium die Entwicklung implantierbarer Photodioden-Matrizen. Diese aus Photodioden bestehende Sehprothese soll unter die Netzhaut (subretinal) implantiert werden. Ziel soll es sein, durch dieses Implantat Betroffenen mit degenerierter äußerer, aber noch funktionstüchtiger innerer Netzhaut, das verlorene Sehvermögen wiederzugeben bzw. noch vorhandenes zu verbessern. Bei diesem Ansatz wird wie in dem vorhergehenden eine Energieversorgung von außen angestrebt, da nachgewiesen werden konnte, dass die ankommende Lichtmenge allein nicht für ein entsprechendes elektrisches Signal ausreicht.

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Klinische Studien und der Weg zum Medizinprodukt

In den letzten Jahren wurden folgende Fragen bearbeitet: Probleme der Abstoßungsreaktionen, Langzeitstabilität, räumliche und zeitliche Auflösung, dauerhafte Verbindung mit nachgeschalteten Nervenzellen, toxische Einflüsse und sonstige Gewebereaktionen bis hin zu ethischen Fragen, z.B. bei welchen Patienten und unter welchen Umständen die Einpflanzung solcher Implantate vertretbar und sinnvoll ist. Nachdem die Ethikkommissionen diese Fragen überprüft hatten, war der Weg für erste klinische Studien und damit zur Entwicklung eines Medizinproduktes unter Beteiligung von Firmen geebnet.

Die Firma IIP-Technologies, Bonn hat im Jahr 2004 eine erste multizentrische klinische Studie in Deutschland und Österreich durchgeführt. Hierbei wurde an 20 erblindeten RP-Patienten in einem Akutversuch für etwa 45 Minuten ein Implantat an die Netzhaut angelegt. Bei dieser Studie wurden elementar wichtige Erkenntnisse für die Retina Implantat-Entwicklung gewonnen. Ende 2005 startet IIP Technologies eine breite klinische Studie. Hierbei soll die Sehprothese mit einer auf Dauer angelegten Implantation der Kontaktfolie erprobt werden.

Auch das subret-Projekt mit der Firma Retina Implant AG Tübingen plante für das Jahr 2005 erste klinische Tests ihres aktiven Implantates an acht Patienten.

Sollten die Forschungsergebnisse dieser Projekte zu einem für Patienten verfügbaren Medizinprodukt führen, wird sich die PRO RETINA Deutschland e. V. um die frühzeitige und umfassende Beratung der Betroffenen kümmern.

Lesen Sie auch die folgenden Kapitel der Krankheitsbeschreibung zu Retinitis pigmentosa:

Einleitung

  1. Merkmale und Verlauf der Retinitis pigmentosa
  2. Syndrome, Sonderformen der Retinitis pigmentosa und andere Netzhautdegenerationen
  3. Grauer Star und Retinitis pigmentosa
  4. Vererbung
  5. Forschung und Therapie

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Zuletzt geändert am 04.01.2012 00:59