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Eine Spezialbrille ergänzt die Gentherapie und ermöglichst rudimentäres Sehen.
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Eine Spezialbrille ergänzt die Gentherapie und ermöglichst rudimentäres Sehen.

Blindheit

Neurodegenerative Erkrankungen: Gentherapie gibt zumindest teilweise die Sehkraft zurück

  • Pamela Dörhöfer
    VonPamela Dörhöfer
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Forschende sprechen von einem Meilenstein bei der Therapie von neurodegenerativen Erkrankungen der Netzhaut.

Frankfurt am Main - Mit einer „optogenetischen Gentherapie“ ist es einem internationalen Forschungsteam gelungen, einem seit Jahrzehnten erblindeten Mann einen Teil seiner Sehkraft wiederzugeben. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler werten das als „Meilenstein“ auf dem Weg zu einer Therapie erblich bedingter Erkrankungen der Lichtsinneszellen der Netzhaut. Beteiligt an der im Fachmagazin „Nature Medicine“ veröffentlichten Studie waren Forschende des Instituts für Molekulare und Klinische Ophthalmologie Basel, des Institut de la Vision und Hôpital des Quinze-Vingts Paris sowie der Universität Pittsburgh (USA) und der Firma GenSight Biologics.

Wegen der Coronakrise nahm nur ein Patient an der klinischen Studie teil (ursprünglich vorgesehen waren 15 Probandinnen und Provanden). Behandelt wurde dafür eines seiner Augen. Der 58-Jährige leidet unter einer fortgeschrittenen Form der Retinitis pigmentosa, einer Gruppe erblicher Erkrankungen, bei denen Mutationen zu einer Zerstörung von Lichtsinneszellen führen. Diese Fotorezeptoren sind lichtempfindliche Zellen in der Netzhaut, die bestimmte Proteine nutzen, um über den Sehnerv visuelle Informationen vom Auge ans Gehirn zu liefern. Bei einer Retinitis pigmentosa degenerieren diese Lichtsinneszellen. Das Krankheitsbild entwickelt sich schleichend oder schubweise ab dem Jugend- oder frühen bis mittleren Erwachsenenalter. Zu den ersten Symptomen gehört Nachtblindheit, später nimmt auch bei Tag das Farben- und Kontrastsehen ab, das Gesichtsfeld engt sich ein. Häufig schreiten die Einschränkungen bis zur Blindheit fort.

Nach der Gentherapie: Eine Tür wieder erkennen

Nach Angaben der Selbsthilfevereinigung Pro Retina leiden weltweit etwa drei Millionen und in Deutschland 30.000 bis 40.000 Menschen an einer der verschiedenen Formen der Retinitis pigmentosa. Schätzungsweise jeder 80. Mensch trage ein „ungünstig“ verändertes Gen in sich, also eine Erbinformation, die die Entwicklung dieser Netzhauterkrankung in Gang setzen kann. Bislang gilt Retinis pigmentosa als unheilbar. Als einzige kurative Therapie ist in Europa eine extrem teure Gentherapie mit dem Mittel Luxturna zugelassen, sie kann allerdings nur bei Menschen mit einer bestimmten Mutation eingesetzt werden – und das auch nur in einem frühen Stadium der Erkrankung. Der neue Therapieansatz ist nicht an eine bestimmte Mutation und einen Zeitpunkt gebunden. Die Behandlung hatten die Forschenden zunächst an Mäusen und dann an Affen getestet.

Der 58 Jahre alte Patient war nach der Gentherapie wieder in der Lage, mit seinem behandelten Auge im Labor auf einem weißen Tisch Gegenstände zu erkennen, sie zu berühren und zu zählen. Zu diesen Objekten gehörten ein großes Notizbuch, eine kleine Schachtel sowie Gläser. Das Notizbuch konnte er bei 36 von 39 Versuchen greifen, bei der kleinen Schachtel gelang das allerdings nur etwa jedes dritte Mal. Die Gläser zählte der Mann bei 63 Prozent der Tests korrekt. Außerhalb des Labors soll er zudem Zebrastreifen, Telefone und eine Tür in einem Korridor erkannt haben. Der Mann benötigte für all das aber zusätzlich eine Spezialbrille.

Ziel der optogenetischen Gentherapie ist es, die Lichtsensibilität der geschädigten Fotorezeptoren wiederherzustellen. Dafür werden gezielt genetische Informationen in Netzhautzellen gebracht, um sie so zu verändern, dass sie lichtempfindliche Proteine, sogenannte Kanalrhodopsine, produzieren. Als Fähre, um den genetischen Bauplan in die Zellen zu schleusen, nutzte das Team Adenoviren (das Prinzip erinnert an die genbasierten Vektorimpfstoffe gegen Covid-19).

Konkret wurde bei der Therapie ein Gen, das ein Kanalrhodopsin mit Namen ChrimsonR kodiert, ins Auge eingebracht. Dieses Protein bildet in bestimmten Zellen der Netzhaut einen Ionenkanal, mit dem aus einfallendem Licht elektrische Signale erzeugt werden. Diese wiederum werden an das Gehirn weitergeleitet. Weil das Tageslicht bei dem blinden Mann für diese Aktivierung nicht ausreichen würde, entwickelten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler eine mit einer Kamera ausgestattete Spezialbrille. Sie erfasst visuelle Bilder und projiziert sie hoher Intensität auf die Netzhaut.

Effekte für die Neurologie

Der Patient erhielt die Brille fünf Monate nach der Injektion in sein Auge. Die Forschenden warteten so lange, damit sich in der Zwischenzeit die Produktion des Kanalrhodopsins in den Ganglienzellen der Netzhaut stabilisieren konnte. Der Mann trainierte anschließend mit der Brille. Nach sieben Monaten habe er „über Anzeichen einer Sehverbesserung berichtet“, heißt es in einer Mitteilung des Instituts fürs Molekulare und Klinische Ophthalmologie Basel. Eine Messung per Elektroenzephalografie bestätigte Aktivitäten im Sehzentrum der Großhirnrinde. Anzeichen für schädliche Auswirkungen der Therapie – etwa durch die intensiven Lichtimpulse auf der Netzhaut – fanden sich nicht.

„Die Studienergebnisse beweisen das Wirkkonzept, dass eine optogenetische Gentherapie zur partiellen Wiederherstellung von Sehfähigkeit machbar ist“, sagt Botond Roska, Gründungsdirektor des Instituts für Molekulare und Klinische Ophthalmologie und Professor an der Universität Basel. Für diese Behandlung könnten blinde Menschen mit verschiedenen Arten neurodegenerativer Fotorezeptor-Erkrankungen in Frage kommen, deren Sehnerv noch funktioniere, erklärt Studienautor José-Alain Sahel, Leiter der Abteilung Ophthalmologe an der Universität Pittsburgh. Es werde aber noch einige Zeit dauern, „bis diese Therapie den Patienten angeboten werden kann“.

Auch andere, nicht an der Studie beteiligte Forscher bewerten die Ergebnisse als „Meilenstein“, so der Physiologie-Professor Gero Miesenböck von der Universität Oxford oder der Neurowissenschaftler Michael Schmid von der Universität Freiburg in der Schweiz, der von einem „sehr bedeutenden Schritt auf dem langen und schwierigen Weg, eine visuelle Prothese zu entwickeln“, spricht. Er sieht in dieser Gentherapie zudem nicht nur einen „exzellenten Fortschritt“ bei der Behandlung von Blindheit, sondern „generell für die Therapie neurologischer Erkrankungen“. Peter Hegemann, Neurowissenschaftler an der Humboldt-Universität zu Berlin, warnt aber vor allzu hohen Erwartungen. Die volle Sehfähigkeit lasse sich auch mit dieser Therapie nicht zurückbringen. (Pamela Dörhöfer)

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