Wer unter der genetischen Krankheit Retinitis pigmentosa leidet, verliert nach und nach das Augenlicht. Ursache sind verschiedene Mutationen, die dafür sorgen, dass die lichtempfindlichen Zellen der Netzhaut zerstört werden. Rund 40.000 Menschen in Deutschland sind von der neurodegenerativen Krankheit betroffen. Zur Behandlung gibt es verschiedene Forschungsansätze – darunter Stammzelltherapien und implantierbare Netzhaut-Chips. Zugelassen ist bislang eine Gentherapie, die im Frühstadium der Erkrankung Patienten mit einer bestimmten Mutation helfen kann. Da die Krankheit jedoch durch verschiedene Mutationen verursacht werden kann, fehlt bislang eine Therapie für den Großteil der Patienten.
Gentherapie macht Zellen lichtempfindlich
Ein Team um José-Alain Sahel von der Sorbonne Université in Paris hat nun einen Behandlungsansatz erprobt, der unabhängig von der Art der zugrunde liegenden Mutation Besserung verspricht. Dazu setzten die Forscher auf Methoden der Optogenetik. Dabei wird mit Hilfe eines viralen Vektors Erbgut in Zellen eingeschleust, das diese lichtempfindlich macht. Das Virus dient dabei als Genfähre, um das neue Erbmaterial an den gewünschten Ort zu bringen. In der Forschung wird die Technik bereits seit rund 20 Jahren eingesetzt, um mit Lichtimpulsen Reaktionen in Zellen auszulösen. Sahel und seine Kollegen haben nun das therapeutische Potenzial der Optogenetik ausgelotet.
Für ihre Machbarkeitsstudie injizierten sie einem 58-jährigen Mann, bei dem vor 40 Jahren Retinitis pigmentosa diagnostiziert wurde, virale Vektoren ins Auge, die das Genmaterial für ein lichtempfindliches Protein namens ChrimsonR mitbrachten. Dieses sogenannte Kanalrhodopsin bildet Ionenkanäle in der Zellmembran. Wird es durch Licht angeregt, öffnen sich die Kanäle und sorgen dafür, dass Signale an die nachgeschalteten Zellen im Gehirn weitergeleitet werden. Auf diese Weise machte Sahels Team die Gliazellen im Auge des Erblindeten lichtempfindlich – Zellen, die sonst keine optischen Signale aufnehmen.
Sehen mit Spezialbrille
Nach viereinhalb Monaten, als sich die ChrimsonR-Produktion in den Zellen stabilisiert hatte, begannen die Forscher mit dem Probanden das Sehtraining. Da ChrimsonR nur auf gelb-oranges Licht reagiert und dieses eine höhere Intensität haben muss, als es bei normalen Helligkeitsverhältnissen vorkommt, entwickelten die Forscher eine spezielle Brille, bei der eine Kamera die Umgebung aufnimmt, das Bild in Echtzeit in gelb-oranges Licht der richtigen Stärke umwandelt und auf die Netzhaut wirft. Und tatsächlich: Nach sieben Monaten des Trainings gelang es dem Probanden mit Hilfe der Brille, im Labor und im Alltag Gegenstände zu identifizieren, zu zählen und gezielt zu berühren.
