Ein Team von Wissenschaftlern hat erfolgreich das Sehen eines Affen wiederhergestellt, indem es ein retinales Loch mit einem Patch aus menschlichen Stammzellen reparierte. Diese bedeutende Errungenschaft, die im Journal Stem Cell Reports beschrieben wird, stellt einen großen Fortschritt in der Technologie der Netzhauttransplantation dar.
Die Netzhaut, eine Schicht lichtempfindlicher Zellen an der Rückseite des Auges, kann durch verschiedene Krankheiten beschädigt werden, was zu Sehverlust und Blindheit führt. Während einige Erkrankungen behandelt werden können, indem peripheres Netzhautgewebe in die Mitte verschoben wird, führt dies oft zu blinden Flecken im peripheren Sehen.
Die Studie konzentrierte sich auf die Reparatur eines Makulalochs, einer seltenen Erkrankung, bei der ein Loch in der Mitte der Netzhaut, speziell in der Fovea, die für das zentrale Sehen und die präzise Fokussierung entscheidend ist, entsteht. Diese Löcher treten oft auf, wenn sich die gelartige Substanz im Inneren des Auges zurückzieht und Risse verursacht. Etwa 90 % dieser Fälle können chirurgisch behandelt werden, aber 10 % der Patienten haben weiterhin verschwommenes Sehen oder blinde Flecken.
Dr. Michiko Mandai, Direktorin des Forschungszentrums am Kobe Eye Hospital in Japan, arbeitet seit Jahren an der Entwicklung von Miniaturversionen der Netzhaut, die aus Stammzellen gezüchtet werden. Diese retinalen Organoide sind Blätter lichtempfindlicher Zellen, die aus Stammzellen gewonnen werden, die sich in jeden Gewebetyp im Körper entwickeln können.
Im Jahr 2019 hatte Mandai die Gelegenheit, diese Blätter an einem Affen mit einem Makulaloch zu testen, der keine visuellen Aufgaben abschließen konnte. Der Affe wurde in Mandais Labor zur Operation transferiert. Das Team züchtete ein Netzhautblatt aus menschlichen Stammzellen und wandte es auf das Auge des Affen an, ähnlich wie das Flicken eines beschädigten Kleidungsstücks. Die Transplantation war sicher und effektiv, und die visuellen Leistungen des Affen verbesserten sich nach der Operation. Die einzige Komplikation war eine leichte Abstoßung des Patches nach vier Monaten, die mit Steroidinjektionen zur Unterdrückung der Immunantwort behoben wurde.
Mandai bemerkte, dass die Abstoßung möglicherweise auf die interspezifische Natur der Transplantation zurückzuführen ist und erklärte, dass eine Gewebetransplantation von Mensch zu Mensch wahrscheinlich ein geringeres Risiko für immunologische Reaktionen birgt.
Sechs Monate nach der Operation entfernten die Forscher das Auge des Affen zur Untersuchung und fanden heraus, dass sich neue visuelle Zellen entwickelt hatten: Stäbchen, die für das Nachtsehen wichtig sind, und Zapfen, die für die Farbwahrnehmung entscheidend sind. Sie konnten jedoch nicht bestätigen, ob Verbindungen zwischen den transplantierten Zellen und den ursprünglichen Zellen des Affen gebildet wurden.
Mandai erklärte, dass die Verbesserung des Sehens bei einem Makulaloch aus der Wiederherstellung der Struktur und Funktion des Auges nach dem Schließen des Lochs resultiert. Es bleibt unklar, ob die transplantierten Zellen zur visuellen Funktion beitragen, aber dies könnte nicht notwendig sein, da sich das Sehen einfach durch das Schließen des Lochs verbessern kann.
Das Team von Mandai forscht weiterhin mit retinalen Organoiden, um andere Erkrankungen zu behandeln. Im letzten Jahr berichteten sie über die Ergebnisse einer klinischen Studie, in der diese Blätter bei menschlichen Patienten mit retinitis pigmentosa, einer genetischen Erkrankung, die zu fortschreitendem Sehverlust führt, verwendet wurden. Nach zwei Jahren hatten sich die Transplantate sicher in die Netze der Patienten integriert, und der Sehverlust entwickelte sich langsamer als bei unbehandelten Patienten.
Das Team untersucht auch die Funktion des transplantierten retinalen Gewebes bei Tieren, um herauszufinden, ob die Transplantate funktionale Zellen unterstützen können.