(Milan Tarlac/Getty Images) Einem blinden Mann, der vor Jahrzehnten aufgrund einer neurodegenerativen Augenkrankheit sein Augenlicht verlor, konnte dank einer einzigartigen experimentellen Gentherapie seine Sehkraft teilweise wiederhergestellt werden.
Bei dem betreffenden Patienten, einem 58-jährigen Mann, wurde vor 40 Jahren diagnostiziert Retinitis pigmentosa : Eine fortschreitende, vererbte Gruppe genetischer Störungen, die aufgrund von Mutationen, die zum Abbau lichtempfindlicher Photorezeptorzellen in der Netzhaut führen, zum Verlust des Sehvermögens führt.
Retinitis pigmentosa (RP) gilt im Allgemeinen als seltene Erkrankung, wobei Schätzungen dies nur nahelegen einer von 4.000 Menschen leiden zwar an dieser Krankheit, es wird jedoch angenommen, dass etwa 2 Millionen Menschen weltweit davon betroffen sind.
Für diese Menschen und ihre Familien sind die jüngsten Fortschritte in Optogenetik könnte eine Quelle neuer Hoffnung für die Wiederherstellung des Sehvermögens sein – obwohl sich dieser Ansatz noch im experimentellen Stadium befindet und praktische Behandlungen wahrscheinlich noch Jahre auf sich warten lassen.
Der Versuchsaufbau. (Sahel et al., Nature Medicine, 2021)
Bei dem betreffenden 58-jährigen Patienten führte die Verschlechterung seines Sehvermögens aufgrund der RP dazu, dass seine Sehschärfe auf die Lichtwahrnehmung beschränkt war: Er konnte immer noch die Anwesenheit von Licht wahrnehmen und es von der Dunkelheit unterscheiden, konnte aber nichts anderes erkennen .
Zumindest nicht ohne Hilfe. Im Rahmen des Klinische PIONEER-Studie Dank einer Kombination aus Gentherapie und Lichtimpulsen, die das Auge mithilfe einer speziellen Schutzbrille stimulierten, konnte der Mann mit einem seiner Augen tatsächlich teilweise wieder sehen.
Die Technik wird als optogenetische Sehwiederherstellung bezeichnet, obwohl dies das erste Mal ist, dass sie zur teilweisen funktionellen Wiederherstellung bei einer neurodegenerativen Erkrankung eingesetzt wird, sagen die Forscher.
„Wir legen den ersten Beweis dafür vor, dass die Injektion eines optogenetischen sensorexprimierenden Gentherapievektors in Kombination mit dem Tragen einer lichtstimulierenden Schutzbrille die Sehfunktion bei einem Patienten mit RP, dessen Sehschärfe nur auf Lichtwahrnehmung beschränkt war, teilweise wiederherstellen kann“, sagte das Team. unter der Leitung des Augenarztes José-Alain Sahel von der University of Pittsburgh, erklärt in einem neuen Artikel .
In der Studie wurde dem Mann eine gegeben intravitreale Injektion in seinem am schlechtesten sehenden Auge lieferte er eine Adeno-assoziiertes Virus – eine Form der Gentherapie, bei der der virale Vektor menschliches Gewebe mit einer nützlichen Nutzlast infiziert.
Hier das Virus Ihm wurde eine Kombination aus lichtempfindlichen Proteinen verabreicht, die die Lichtwahrnehmung in den geschädigten Netzhautzellen des Mannes steigern soll.
In Verbindung mit der Spezialbrille, die sein Auge mit Lichtstößen stimulierte, die der Form und Position der Objekte vor ihm entsprachen, konnte der Mann wieder teilweise sehen.
„Die lichtstimulierenden Brillen erfassen Bilder aus der visuellen Welt mithilfe einer neuromorphen Kamera, die Intensitätsänderungen Pixel für Pixel als unterschiedliche Ereignisse erkennt.“ erklären die Forscher .
„Die Brille wandelt die Ereignisse dann in monochromatische Bilder um und projiziert sie in Echtzeit als lokale 595-nm-Lichtimpulse auf die Netzhaut.“
Mit Hilfe dieses Versuchsaufbaus gelang es dem Patienten, der zuvor nichts visuell erkennen konnte, was sich vor ihm befand, verschiedene Gegenstände, die auf einem Tisch vor ihm abgelegt wurden, erfolgreich wahrzunehmen, zu lokalisieren und zu berühren, darunter ein Notizbuch, eine Heftklammerbox und ein Becher.
„Der visuelle Prozess, der zur Wahrnehmung führte, war effektiv genug, um es dem Patienten zu ermöglichen, sich auf das Objekt zu orientieren und die visuomotorische Aufgabe auszuführen, danach zu greifen.“ erklären die Forscher .
Gleichzeitig trug der Mann eine nicht-invasive Elektroenzephalographie-Haube (EEG), die während des Experiments eine Anzeige der neuronalen Aktivität im gesamten Kortex ermöglichen und damit ein weiteres Maß für die teilweise wiederhergestellte Sehkraft des Mannes liefern sollte.
„Die EEG-Aufzeichnungen legen nahe, dass sich die durch die optogenetische Stimulation der Netzhaut hervorgerufene Netzhautaktivität auf den primären visuellen Kortex ausbreitet und dessen Aktivität moduliert.“ die Autoren schreiben .
„Diese kortikale Aktivität, quantifiziert als Änderungen in der Amplitude der lokalen EEG-Alpha-Leistung, übermittelt ausreichende Informationen, um die Dekodierung von Objekt- und Nicht-Objekt-Stimulationen auf der Basis eines einzigen Versuchs zu ermöglichen.“
Obwohl es noch viel Forschungsbedarf gibt, bevor diese Art der Therapie bei normalen Patienten angewendet werden kann, sind die Anzeichen hier sehr vielversprechend und geben Anlass zur Hoffnung, dass optogenetische Behandlungen mit optischen Lichtstimulationsgeräten eines Tages zumindest ein gewisses Maß an Sehkraft wiederherstellen könnten blinde Patienten mit Retinitis pigmentosa.
Bei einem Test konnte der Mann auch die weißen Streifen auf dem Zebrastreifen außerhalb des Labors identifizieren und zählen. Als er die Schutzbrille nach den Tests trug, berichtete er, dass er andere Objekte außerhalb des Labors sehen konnte.
„Anschließend berichtete der Patient von einer erheblichen Verbesserung seiner täglichen visuellen Aktivitäten, wie etwa dem Erkennen eines Tellers, einer Tasse oder eines Telefons, dem Auffinden eines Möbelstücks in einem Zimmer oder dem Erkennen einer Tür in einem Flur, allerdings nur unter Verwendung der Brille.“ schreiben die Forscher .
„Die Behandlung durch die Kombination eines optogenetischen Vektors mit einer lichtstimulierenden Schutzbrille führte bei diesem Patienten zu einem Grad der Sehverbesserung, der im täglichen Leben wahrscheinlich von erheblichem Nutzen sein würde.“
Über die Ergebnisse wird berichtet Naturmedizin .