Hoffnung für Patienten mit Makuladegeneration: Aus Stammzellen gewonnenes Gewebe könnte Menschen mit Netzhaut-Erkrankungen vor dem Erblinden bewahren. Forschern ist es nun gelungen, ein solches Ersatzgewebe aus menschlichen Stammzellen zu züchten und erfolgreich in die zerstörte Retina von Ratten und Schweinen einzupflanzen. Dank eines optimierten Verfahrens konnten sie dabei mit der Methode verbundene Risiken minimieren.
Die altersbedingte Makuladegeneration (AMD) ist die häufigste Ursache für eine Erblindung bei älteren Menschen. Bei dieser Netzhaut-Erkrankung gehen die lichtempfindlichen Zellen der äußeren Retinaschicht zugrunde und als Folge nimmt die Sehfähigkeit nach und nach ab. Aufhalten lässt sich dieser Prozess bisher nicht – am Ende verlieren die Patienten fast immer ihr Augenlicht.
Um dies künftig zu ändern, forschen Wissenschaftler schon länger an Möglichkeiten, die zerstörten Netzhautzellen durch gesundes, aus induzierten Stammzellen gewonnenes Gewebe zu ersetzen. Dabei ist es in der Vergangenheit jedoch immer wieder zu Problemen gekommen: Unter anderem scheinen die Stammzellen krebsauslösende Mutationen entwickeln zu können, wie Ruchi Sharma vom National Eye Institute in Bethesda und ihre Kollegen berichten: „Dies zeigt, dass wir verbesserte Verfahren entwerfen müssen.“
Umwandlung in Stammzellen
Genau dies könnte den Forschern nun gelungen sein. Für ihre Studie entwickelten sie einen mehrstufigen Prozess, um aus Stammzellen gesundes Retinagewebe zu züchten. Zunächst entnahm das Team drei AMD-Patienten Blutzellen und wandelte diese durch eine spezielle Behandlung im Labor in pluripotente Stammzellen zurück – Zellen, die sich in unterschiedliche Arten von Körperzellen differenzieren können.
Diese Zellen untersuchten die Wissenschaftler anschließend auf potenziell krebserzeugende Mutationen. Mutationsfreie Stammzellen regten sie dann dazu an, sich in Retina-Zellen zu entwickeln und auf einem biologisch abbaubaren Stützgerüst zu wachsen. Diese Gewebestücke pflanzten sie schließlich Ratten und Schweinen ein, die an einer fortgeschrittenen Form der Makuladegeneration litten. Wie gut würde der Netzhautersatz funktionieren?
Angewachsen und funktionstüchtig
Es zeigte sich: Zehn Wochen nach der Transplantation hatte sich die Mehrheit der Zellen gut in die Netzhaut integriert – und funktionierte auch. Demnach waren die Zellen ausgereift, zeigten normale Reaktionen und bescherten den behandelten Tieren eine deutlich verbesserte Sehfähigkeit. Wie Sharma und ihre Kollegen berichten, waren die erzielten Erfolge dabei besser als bei anderen Versuchen, bei denen die Forscher Zellen in einer Suspension genutzt hatten anstatt auf einem Stützgerüst gewachsenes Gewebe.
„Unser Protokoll stellt sicher, dass die transplantierten Zellen zuverlässig funktionieren und ungewollte Konsequenzen vermieden werden“, konstatiert Mitautor Kapil Bharti. Die Wissenschaftler hoffen daher, mit ihrem optimierten Verfahren eine gute Vorlage für künftige Untersuchungen zu liefern – und den Weg für erste klinische Studien zu ebnen. Vorbereitungen für das dafür nötige Zulassungsverfahren laufen ihnen zufolge bereits. (Science Translational Medicine, 2019; doi: 10.1126/scitranslmed.aat5580)
Quelle: AAAS/ NIH/ National Eye Institute
