Optogenetik

Gentherapie lässt Erblindeten teilweise wieder sehen

Mit einer optogenetischen Gentherapie ist es gelungen, das Sehvermögen eines Patienten mit Retinitis pigmentosa partiell wiederherzustellen. Die Fallstudie zeigt das Potenzial der Optogenetik für künftige Therapien.

Von Anne BäurleAnne Bäurle Veröffentlicht:
Optogenetische Gentherapie: Mithilfe des per Vektor eingebrachten Gens und einer Spezialbrille kann der Patient beispielsweise wieder Gegenstände auf weißem Untergrund erkennen.

Optogenetische Gentherapie: Mithilfe des per Vektor eingebrachten Gens und einer Spezialbrille kann der Patient beispielsweise wieder Gegenstände auf weißem Untergrund erkennen.

© Sahel, Roska / Illustration: Veronique Juvin, SciArtWork

Paris. Bei einem erblindeten Patienten mit fortgeschrittener Retinitis pigmentosa (RP) hat eine Gentherapie das Sehvermögen im behandelten Auge rudimentär wieder hergestellt. Über den 58-jährigen Mann, bei dem vor 40 Jahren eine nicht-syndromische Form der RP diagnostiziert worden war, berichtet ein internationales Forscherteam um Dr. José-Alain Sahel von der Sorbonne Universität (Nature Med 2021; online 24. Mai).

Bei der nicht-syndromischen Form der RP führt eine vererbte oder spontan entstandene Mutation zu einer Netzhautdegeneration, bei der die Photorezeptoren zerstört werden. Im Zuge der Gentherapie wurden dem Patienten in ein Auge 5x1010 Virusvektoren injiziert, die die Bauanleitung für das auf bernsteinfarbenes Licht reagierende Channelrhodopsin „ChrimsonR“ enthielten. Das Channelrhodopsin wiederum liefert visuelle Information via Sehnerv vom Auge ans Gehirn.

Visuelles Training mit Brille

Das verwendete Konstrukt gelangte durch den Gentherapievektor in foveale Ganglienzellen und induzierte dort die Bildung von ChrimsonR. Das zweite, das nicht behandelte Auge des Patienten diente als interne Kontrolle.

Um das per Genvektor eingebrachte ChrimsonR zu stimulieren, entwickelte das Team eine spezielle Brille. Diese war mit einer Kamera ausgestattet, die visuelle Bilder erfasst und in bernsteinfarbenen Lichtwellenlängen auf die Netzhaut projiziert und dort ChrimsonR stimuliert.

Viereinhalb Monate nach dem gentherapeutischen Eingriff begannen die Ärzte ein visuelles Training mit der Brille. Ab dem siebten Monat nach Beginn des aufwendigen Trainings berichtete der Patient von ersten visuellen Verbesserungen bei Benutzung der Brille. Beispielsweise konnte der er einen Gegenstand auf einem weißen Tisch lokalisieren und berühren. Ohne Brille, oder wenn das behandelte Auge abgedeckt wurde und der Patient nur mit dem nicht therapierten Auge versuchen sollte zu sehen, war ihm das nicht möglich.

Der 58-Jährige zeigte auch bei ersten EEG-Ableitungen im Labor objektbezogene neuronale Aktivität im visuellen Cortex. Einschränkend ist aber zu beachten, dass durch die Gentherapie mit dem viralen Vektor nur ein sehr kleiner Bereich der fovealen Ganglionzellen optogenetisch aktiviert oder vom Kamerastrahl erreicht wurde. Der Patient erlernte deshalb zum Erkennen von Objekten mittels Kopfbewegungen eine Art „Scanning“-Technik, bei der er Objekte abrasterte, weil er offenbar nur punktförmig Lichtsignale sehen konnte.

Zu früh für Therapieempfehlungen

„Die Autoren sowie andere Forschergruppen haben die Methodik zum ersten Mal in den Jahren 2005 bis 2010 an Mäusen untersucht, dem folgten weitere Tests in nichtmenschlichen Primaten. Dies ist nun die erste veröffentlichte Fallstudie an einem Patienten mit langjähriger Blindheit aufgrund von Retinitis pigmentosa“, erklärt Professor Michael Schmid von der Universität Freiburg in einer Mitteilung des „Science Media Centers“. Um Empfehlungen für eine Therapie abzuleiten, sei es aber noch zu früh. Dafür würden Untersuchungen über einen längeren Zeitraum und an einer größeren Stichprobe von Patienten benötigt.

„Die optogenetische Behandlung der Netzhaut ist eine noch vergleichsweise junge Methode, die genauso weiterentwickelt wird wie die Stammzelltherapie oder auch Ansätze, bei denen die Neurone in der Netzhaut oder im visuellen Kortex elektrisch stimuliert werden. Gerade in diesem Bereich der kortikalen Prothesenentwicklung gab es im vergangenen Jahr ebenfalls sehr erfreuliche Fortschritte.“

Professor Peter Hegemann von HU Berlin fügt hinzu: „Eine Expression von Photorezeptoren in Sekundärzellen der Retina wird nie die volle Sehfähigkeit zurückbringen können. Allerdings ist die Tatsache, dass ein optogenetisch behandelter Patient sich in seiner Umgebung visuell orientieren kann, sicherlich ein toller Erfolg.“

Ein Video der Versuche finden Sie unter www.youtube.com/watch?v=qw9Kwi1juWA

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