Wissenschaftler des Harvard Stem Cell Institute haben die Vision, den fortschreitenden Verlust des Sehvermögens im Zusammenhang mit dem Altern an seiner Quelle — der Netzhaut – zu behandeln.Achtzig Prozent der Amerikaner fürchten, ihr Augenlicht zu verlieren. Aber leider wird nach dem vierzigsten Lebensjahr die Makuladegeneration und damit bestenfalls das trübe, weiche, verschwommene Sehen für Millionen von Menschen Realität.
Die altersbedingte Makuladegeneration und die Stargardt-Krankheit, die häufigste Form der vererbten juvenilen Makuladegeneration, sind Erkrankungen der Netzhaut, die mit der Zeit zu einem Verlust des zentralen Sehvermögens führen. Die Netzhaut ist eine Schicht lichtempfindlicher Zellen, Stäbchen und Zapfen genannt, die den Augenhintergrund auskleiden. Diese Zellen übersetzen Lichtinformationen aus der Umgebung in Signale, die vom Gehirn zum Sehen verarbeitet werden können. Probleme treten auf, wenn die Netzhaut altersbedingt schwächer wird oder wenn Blutgefäße um die Netzhaut herum brechen, wie bei diabetischer Retinopathie. Der Netzhautabbau wird auch durch Retinitis pigmentosa verursacht, eine Gruppe verwandter Erbkrankheiten, von denen schätzungsweise 100 Amerikaner betroffen sind. Zu diesen Krankheiten gehören unter anderem das Usher-Syndrom, das Bardet-Biedl-Syndrom und die Refsum-Krankheit.
Behandlungsstrategien
Das Harvard Stem Cell Institute (HSCI) bringt Fakultätsmitglieder der Massachusetts Eye and Ear Infirmary, der Harvard Medical School und anderer mit Harvard verbundener Krankenhäuser und Institutionen zusammen, die daran arbeiten, die Mechanismen zu verstehen, die Augenkrankheiten verursachen. Diese Kooperationen haben aktiv multidisziplinäre Regenerations- und Erhaltungstherapien mit potenziellen klinischen Anwendungen hervorgebracht.
Regenerationstherapien
HSCI-Wissenschaftler, die an der Erzeugung und Transplantation von Netzhautstammzellen arbeiten, verzeichnen bereits Erfolge. In einem Experiment wurden Retina-Stammzellen aus einer adulten Maus-Hautzelle in eine andere Maus mit Retina-Degeneration transplantiert. Die Netzhautstammzellen wanderten an die richtige Stelle im Gehirn der Empfängermaus und verbesserten so ihre Sehkraft. Um diese Art der Behandlung durchzuführen, haben unsere Forscher ein Protein gefunden, das die äußere Oberfläche einer beschädigten Netzhaut abbaut und es gesunden Spenderzellen ermöglicht, sich in das Empfängergewebe zu integrieren und zu verdrahten.
Andere HSCI-Forscher untersuchen die klinischen Anwendungen einer natürlichen Fähigkeit bei Fischen, die verletzte Netzhaut zu reparieren. Müller-Zellen in Fischen haben die Fähigkeit, in eine Stammzellform zurückzukehren und geschädigtes Augengewebe zu regenerieren. Menschen und Mäuse haben auch Müller-Zellen, aber interne Signale verhindern, dass der Zelltyp regenerative Aufgaben erfüllt. Unsere Forscher suchen nach chemischen Verbindungen, die solche Hemmungen überwinden können, damit menschliche Müller-Zellen beschädigte Netzhaut reparieren können.
Erhaltungstherapien
Ein weiterer Ansatz bei Augenerkrankungen besteht darin, die Struktur der Netzhaut zu erhalten, damit transplantierte oder regenerierte Zellen gedeihen und das Sehvermögen wiederherstellen können. HSCI-Wissenschaftler verwenden Gentherapie, um in Zellen ein Molekül zu erzeugen, von dem bekannt ist, dass es ein gesundes Sehvermögen bewahrt. Die Expression dieses Moleküls sollte verhindern, dass die Netzhaut zusammenbricht. Die Forschung zeigt auch, dass erkrankte Netzhautzellen oft unterernährt und anfällig für Stress sind. Studien zur Behebung dieser Erkrankungen könnten neue Arten von Therapien hervorbringen.
Andere Augenkrankheiten
Die Hornhaut ist eine dünne, transparente Zellschicht auf der Vorderseite des Auges, die Licht zur Netzhaut durchlässt. Veränderungen in der Hornhaut können zu Sehstörungen führen, die allgemein als Astigmatismus bekannt sind. Die HSCI-Forscher führen präklinische Studien mit Hornhautstammzellen durch, in der Hoffnung, dass eine Transplantation zur Reparatur von Hornhautschäden beim Menschen beitragen kann.