Wird es bald eine Heilung für Blindheit geben?
Es ist Forschern jetzt zum ersten Mal gelungen, bei blinden Mäusen die Sehkraft wiederherzustellen. Dafür wandelten sie Wartungsneuronen in Stäbchen und Zapfen um, welche die lichtempfänglichen Strukturen der Augen darstellen.
Die Wissenschaftler des National Institutes of Health wandelten bei ihrer aktuellen Untersuchung sogenannte Wartungsneuronen in den Augen so um, dass blinde Mäuse dadurch wieder sehen konnten.
Viele Menschen auf der Welt sind blind
Blindheit ist eine Erkrankung, von der viele Menschen auf der ganzen Welt betroffen sind. Fast drei Millionen Amerikaner sehen schlecht und weitere 1,3 Millionen Amerikaner sind völlig blind, sagen die Experten. Die Anzahl der Menschen, die im Alter unter Makuladegeneration leiden und dadurch erblinden, wird sich bis zum Jahr 2050 verdoppeln und etwa 22 Millionen erreichen, vermuten die Wissenschaftler.
Mäuse erlangten ihre Sehkraft wieder
Wenn sich allerdings die neu entwickelte Behandlung bei Menschen als erfolgreich erweist, könnten viele der Betroffenen ihre Sehkraft zurückerlangen. Die Wissenschaftler nutzten eine Geninjektion, um Zellen zu transformieren, die dazu beitragen, die Form der Netzhaut zu Photorezeptoren zu machen, welche bei blinden Mäusen das Sehvermögen wiederherstellen.
Warum sehen wir im Alter immer schlechter?
Zellen sterben ständig ab und werden dann durch neue Zellen ersetzt, aber wenn Menschen älter werden, beschleunigt sich die Geschwindigkeit, mit der die Zellen absterben und der Austausch verlangsamt sich, erklären die Experten. Neuronen sind nicht besonders gut in der Regeneration, und dazu gehören auch lichtempfindliche Photorezeptorzellen. Diese Gruppe von hochspezialisierten Neuronen in der Netzhaut, die sich um den Augenhintergrund wickelt, besteht hauptsächlich aus Stäbchen und Zapfen.
Was ist die Aufgabe von Stäbchen und Zapfen?
Stäbchen nehmen Bilder bei schwachem Licht auf, während Zapfen für feine Details und Farben empfindlich sind. Stäbchen erlauben es, bei schwachem Licht zu sehen, aber sie können auch dazu beitragen, die Photorezeptoren zu bewahren, die wichtig für Farbsehen und hohe Sehschärfe sind, erklärt Studienautor Dr. Thomas Greenwell vom National Institutes of Health in einer Pressemitteilung. Zapfen neigen dazu, bei Augenkrankheiten im Spätstadium abzusterben. Wenn Stäbchen aus dem Inneren des Auges regeneriert werden könnten, würde dies eine Strategie zur Behandlung von Augenkrankheiten darstellen, welche die Photorezeptoren betrifft.
Stärken und Schwächen des menschlichen Auges
Das menschliche Auge ist sehr gut darin, ziemlich große Entfernungen im Detail und in einer großen Farbpalette zu sehen, aber unsere periphere Sicht und die Nachtsicht sind bei weitem nicht so gut wie beispielsweise bei einer Katze. Außerdem können sich unsere Augen auch nicht so gut regenerieren, wie zum Beispiel die Augen von Zebrafischen. Selbst wenn das Auge mehrmals schwer verletzt wird, bleibt einem Zebrafisch die Sicht erhalten, während die Stäbchen und Zapfen der Menschen gerade im Alter absterben. Der Zebrafisch hat hier den Vorteil, dass die sogenannten Müller-Gliazellen in seinen Augen, die normalerweise nicht auf Licht reagieren, tatsächlich in Photorezeptoren umgewandelt werden können, wenn sie benötigt werden.
Säugetiere können Gliazellen nicht in Photorezeptoren umgewandeln
Gliazellen von Säugetieren haben jedoch nicht die gleiche Formbarkeit, und selbst wenn sie den selben Mechanismus hätten, der die Transformation im Auge des Fisches auslöst, würde diese erst durch eine Verletzung ausgelöst, was die Behandlung für Menschen erschweren würde. Versuche die Netzhaut zu regenerieren, um die Sehkraft eines Menschen wiederherzustellen, sind aus praktischer Sicht kontraproduktiv. Zuerst die Netzhaut zu verletzen, um die Müller-Gliazellen zu aktivieren, scheint keine perfekte Lösung zu sein, erläutert der Studienautor Dr. Bo Chen von der Icahn School of Medicine at Mount Sinai in New York.
Geninjektion wies Gliazellen an, sich zu teilen
Die Wissenschaftler versuchten die Gentherapie zu verwenden, um die sogenannte Schalterfunktion in die Gliazellen von blinden Mäusen zu programmieren, ohne sie zuerst zu verletzen. Die Geninjektion wies die Gliazellen an, sich zu teilen, der Beginn des regenerativen Prozesses, erklären die Forscher. Nach ein paar Wochen gaben sie den Mäusen eine weitere Augeninjektion, welche die neuen Zellen dazu brachte, statt Gliazellen zu Stäbchen zu werden. Die neuen, umgewandelten Zellen sahen aus wie Stäbchen, sie kommunizierten auch wie Stäbchen mit anderen Zellen in der Netzhaut, erklären die Autoren.
Versuche an Menschen in näherer Zukunft?
Obwohl die Mäuse ohne Stäbchen geboren wurden, konnten sie durch den Eingriff sehen. Aber nur weil die Stäbchen funktionieren, heißt das nicht unbedingt, dass die Mäuse eine voll funktionsfähige Sicht haben, sagen die Wissenschaftler. Weitere Untersuchungen der Forscher sollen jetzt feststellen, wie sich die Mäuse in einem Labyrinth verhalten, um zu analysieren, ob alle richtigen kognitiven Verbindungen der wieder sehenden Mäuse funktionieren. Wenn dies so sein sollte, wollen die Wissenschaftler damit beginnen menschliche Gliazellen im Labor in Stäbchen zu verwandeln. (as)
Autoren- und Quelleninformationen
Wichtiger Hinweis:
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