Ersatz von retinalen Pigmentepithelzellen
Retinale Pigmentepithelzellen (RPE) haben eine Reihe wichtiger Aufgaben, darunter die Pflege der angrenzenden Netzhaut. Wenn diese Zellen aufgrund von Schäden oder Krankheiten nicht mehr richtig funktionieren, sterben bestimmte Teile der Netzhaut ab. Da die Netzhaut der Teil des Auges ist, der für die Wahrnehmung von Licht zuständig ist, führt dies zur Erblindung. RPE-Zellen können bei einer Reihe von Krankheiten geschädigt werden, z. B. bei der altersbedingten Makuladegeneration (AMD), der Retinitis pigmentosa und der Leberschen kongenitalen Aneurose.
Eine Möglichkeit zur Behandlung dieser Krankheiten wäre, die geschädigten RPE-Zellen durch transplantierte gesunde Zellen zu ersetzen. Leider ist es nicht möglich, gesunde RPE-Zellen von Spendern zu entnehmen, so dass es notwendig ist, eine andere Quelle von Zellen für die Transplantation zu finden. Wissenschaftler haben kürzlich neue RPE-Zellen sowohl aus embryonalen Stammzellen als auch aus iPS-Zellen im Labor hergestellt. Die Sicherheit der aus embryonalen Stammzellen gewonnenen RPE-Zellen wurde in klinischen Versuchen der Phase I/II an Patienten mit Stargardt-Makuladystrophie und an AMD-Patienten von dem Stammzellen-Biotech-Unternehmen Advanced Cell Technologies getestet. Die im Jahr 2014 veröffentlichten Ergebnisse der Studie belegen die Sicherheit und zeigen, dass die transplantierten RPE-Zellen gut anwachsen. Allerdings traten bei einigen Teilnehmern unerwünschte Nebenwirkungen durch die Immunsuppression und das Transplantationsverfahren selbst auf. Interessanterweise berichteten mehrere Patienten über eine Verbesserung der Sehkraft, obwohl dies kein Endpunkt dieser Studie war.
Eine zweite Phase-I/II-Studie, die die Verwendung von RPE-Zellen aus humanen embryonalen Stammzellen für Menschen mit feuchter AMD untersucht, wird derzeit im Vereinigten Königreich durchgeführt. Der erste Patient erhielt sein Transplantat im September 2015. Diese Arbeit unter der Leitung von Prof. Pete Coffey wird am Moorfields Eye Hospital im Rahmen des London Project to Cure Blindness durchgeführt.
Schließlich leitet der japanische Forscher Dr. Masayo Takahashi eine klinische Studie in Japan, bei der aus iPS-Zellen hergestellte RPE-Zellen in Patienten mit feuchter AMD transplantiert werden. Die Studie wurde aufgrund von Änderungen der Vorschriften in Japan und Bedenken hinsichtlich Mutationen in einem iPS-Zellprodukt, das in der Studie verwendet werden sollte, für mehrere Monate ausgesetzt. Die Studie wurde im Juni 2016 wieder aufgenommen, und viele warten auf die Ergebnisse.
Es gibt weltweit mehrere andere klinische Studien der Phase I oder I/II, bei denen pluripotente Stammzellen verwendet werden und die nur eine kleine Anzahl von Teilnehmern umfassen. In diesen Studien wird in erster Linie die Sicherheit, in einigen Fällen aber auch die Wirksamkeit des Einsatzes von aus pluripotenten Stammzellen entwickelten RPEs bei trockener und feuchter AMD und Stargardt-Makuladegeneration untersucht.
Der Ersatz geschädigter RPE-Zellen wird nur bei Patienten wirksam sein, die zumindest noch über einen Teil einer funktionierenden Netzhaut und damit über ein gewisses Maß an Sehkraft verfügen (d.h. in frühen Stadien der Krankheit). Das liegt daran, dass die RPE-Zellen selbst nicht für das „Sehen“ verantwortlich sind, sondern die „sehende“ Netzhaut unterstützen. Das Sehvermögen geht bei dieser Art von Krankheiten verloren, wenn die Netzhaut zu degenerieren beginnt, weil die RPE-Zellen ihre Aufgabe nicht richtig erfüllen. Daher müssen die RPE-Zellen rechtzeitig ersetzt werden, damit sie eine noch funktionierende Netzhaut unterstützen können. Man hofft, dass die Transplantation neuer RPE-Zellen den weiteren Verlust des Sehvermögens dauerhaft aufhalten und in einigen Fällen sogar das Sehvermögen bis zu einem gewissen Grad verbessern kann.
Ersetzen von Netzhautzellen
In vielen Fällen, in denen das Sehvermögen verloren geht, liegt das Problem in einer Fehlfunktion der Netzhautschaltkreise. Verschiedene Störungen treten auf, wenn bestimmte spezialisierte Zellen in diesem Schaltkreis entweder nicht mehr richtig funktionieren oder absterben. Obwohl die Netzhaut komplizierter ist als andere Bestandteile des Auges, besteht die Hoffnung, dass wir die geschädigten oder absterbenden Zellen ersetzen können, um die Netzhaut zu reparieren, wenn wir eine Quelle für neue Netzhautzellen finden können. Darüber hinaus könnte dieser Ansatz auch dazu beitragen, Schäden am Sehnerv zu beheben.
Auch hier haben sich die Wissenschaftler der Stammzelltechnologie zugewandt, um die Quelle für Ersatzzellen zu finden. Mehrere Studien haben nun gezeigt, dass sowohl embryonale Stammzellen als auch iPS-Zellen im Labor in verschiedene Arten von Netzhautzellen verwandelt werden können. Im Auge ist ein Zelltyp namens Müllerzelle, der in der Netzhaut vorkommt, dafür bekannt, dass er bei einigen Arten, wie z. B. dem Zebrafisch, als Stammzelle fungiert. Es wurde vermutet, dass diese Zelle auch beim Menschen als Stammzelle fungieren kann und in diesem Fall eine weitere Quelle von Netzhautzellen für die Reparatur der Netzhaut darstellen könnte.
Im Gegensatz zur RPE-Zelltransplantation könnte die direkte Reparatur der Netzhaut Patienten, die ihr Sehvermögen bereits verloren haben, eine gewisse Wiederherstellung ermöglichen. Dies gibt Hoffnung für Patienten mit Erkrankungen wie der altersbedingten Makuladegeneration im Spätstadium, bei der die lichtempfindlichen Photorezeptorzellen in der Netzhaut bereits verloren gegangen sind. Diese Art von Forschung könnte auch neue Behandlungsmöglichkeiten für Menschen bieten, die an Netzhauterkrankungen wie Retinitis pigmentosa und Glaukom leiden. Trotz ermutigender Hinweise steckt diese Forschung jedoch noch in den Kinderschuhen. Derzeit sind keine klinischen Studien an Patienten mit dieser Art von Ansatz geplant, da zunächst noch erhebliche weitere Forschungsarbeiten erforderlich sind.
