Stammzelltherapie in der Ophthalmologie: A long way to go

Für degenerative ophthalmologische Erkrankungen, die sonst unheilbar sind, stellt die Therapie mittels Stammzellen einen Hoffnungsschimmer dar. Die Implantationsmethoden sind noch in der Ausreifungsphase.

Für degenerative ophthalmologische Erkrankungen, die sonst unheilbar sind, stellt die Therapie mittels Stammzellen einen Hoffnungsschimmer dar. Die Implantationsmethoden sind noch in der Ausreifungsphase. In Verruf gekommen sind die Stammzell-“Therapien“ in “Cell Therapy Clinics“ in den USA. Wissenschaftliche Studien berichten, dass die Implantationsmethoden aufgrund gehäuft auftretender Komplikationen noch verbesserungswürdig sind. Es gibt jedoch auch Studien, die bereits von Erfolg gekrönt sind. Mehr dazu in folgendem Text.

Stammzellen helfen bei Netzhautdegeneration im Tiermodell

2016 wurde eine wissenschaftliche Studie veröffentlicht, in der die Netzhautdegeneration im Tiermodell (“Royal College of Surgeons“- / RCS-Ratten) mittels subretinaler Transplantation humaner, aus dem Fettgewebe gewonnener Stammzellen (hADSC) behandelt wurde. Eine Woche nachdem die RCS-Ratten ihre Augen zum ersten Mal öffneten, begann ihre Sehfunktion aufgrund der Netzhautdegeneration abzufallen. Zwei Wochen später besaßen sie untherapiert kaum noch Sehleistung. Zeitgleich konnte ein Verlust der ONL (“outer nuclear layer“) verzeichnet werden.

Die subretinale hADSC-Implantation ging bereits in der 2. postoperativen Woche mit einer Visusverbesserung einher. Der therapeutische Effekt hielt sich bis zur 8. postoperativen Woche. Durch die Therapie konnte eine Reduktion der Apoptose beobachtet werden. In der Bildgebung ließen sich sogar 3-4 Reihen an Photorezeptoren darstellen. Auch die zuvor abgefallene Genexpression von Rho (Rhodopsin), Crx und Opn1 (Opsin) stieg nach der hADSC-Implantation wieder an. Durch die subretinale Stammzellimplantation ließ sich die Sehfunktion verbessern und der Degenerationsprozess verlangsamen. Diese experimentelle Studie zeigt auf allen Ebenen, dass die Stammzelltherapie - richtig ausgeführt - Hoffnung auf Heilung geben kann. Natürlich muss das Ganze in weiteren Studien erst noch auf den Menschen angepasst werden.1

In einer Phase-I/II-Studie helfen hESC-RPE AMD-Patienten

Schwartz S. D. und seine Kollegen haben als erste Forschungsgruppe die Therapie der trockenen AMD im Endstadium mittels Stammzelltherapie in einer kleinen, multizentrischen Phase-I/II-Studie untersucht. Die Patienten in diesen First-in-human-Studien erhielten eine Therapie mit embryonalen Stammzellen (“human embryonic stem cell-derived RPE“ / hESC-RPE). Das Ziel war, die Photorezeptoren zu retten und damit die Sehfunktion der Patienten wiederherzustellen.3

Therapieerfolg bei gutem Sicherheitsprofil

Die Studienergebnisse geben von dieser bisher unheilbaren ophthalmologischen Erkrankung Betroffenen Hoffnung, da bei mehr als der Hälfte der Patienten eine anatomische und funktionelle Besserung beobachtet werden konnte. Bei einem Patienten kam es jedoch postoperativ zu einer Endophthalmitis mit Staphylococcus epidermidis, die durch intravitreale Injektion und lokale Applikation von Antibiotika behoben werden konnte.

Die gefürchteten Komplikationen einer Stammzelltherapie am Auge traten bei keinem einzigen Patienten ein. Es kam weder zur Migration der Zellen in andere Organe, noch zur Teratom- oder Tumorentwicklung, noch zur Hyperproliferation der Zellen. Auch die von der immunologischen Seite her gefürchteten Gefahrenpunkte traten nicht ein. Bei keinem der 18 Patienten konnte eine akute/chronische Abstoßungsreaktion, eine akute/chronische Uveitis, ein zystoides Makulaödem oder eine Infiltration mit Lymphozyten beobachtet werden.2

Verbesserungsfähig für kommende Studien sind folgende Punkte: das kurze Follow-up (im Median 22 Monate), das Fehlen einer Kontrollgruppe, die kleine Studienteilnehmeranzahl von 18 Patienten und der initial geringe Ausgangsvisus (Handbewegung bis 0.1).2,3

Aus induzierten pluripotenten Stammzellen gewonnene RPE-Schicht wird integriert

Ein Jahr später wurde eine Studie aus Japan veröffentlicht, bei welcher AMD-Patienten ebenfalls eine Therapie mittels Stammzellen erhielten. Es handelte sich bei den beiden klinischen Fallstudien um first-of-its-kind-Therapien. Die Forschungsgruppe setzte hierfür induzierte pluripotente Stammzellen (iPSC) therapeutisch ein. Das Ziel der Therapie war eine Regeneration des retinalen Pigmentepithels mit konsekutiver Visusbesserung. In der aus Japan stammenden Fallstudie stellte die Forschungsgruppe die iPSC aus den Hautzellen (Fibroblasten) der AMD-Patienten her.

Die iPSC differenzierten sich im Verlauf zu Zellen des retinalen Pigmentepithels. Nach operativer Entfernung der neovaskulären Membran im Patientenauge führten die Forscher eine subretinale Transplantation der autologen RPE-Schicht durch. Während des Beobachtungszeitraumes von einem Jahr kam es zu keiner Abstoßung der transplantierten RPE-Schicht und zu keiner malignen Transformation. Leider zeigte sich weiterhin ein zytstoides Makulaödem und auch eine Visusverbesserung blieb aus. Dennoch geben uns auch diese beiden Fallstudien Hoffnung, da wir nun wissen, dass die Transplantation durchgeführt werden kann und in den beiden Fällen die gefürchteten Risiken ausgeblieben sind.4

Vor dem Einzug der Stammzelltherapie in den klinischen Alltag besteht sicherlich noch Verbesserungsbedarf bei den Implantationsmethoden sowie weiterer sorgfältig durchgeführter Studien, um postoperative Risiken rechtzeitig zu erkennen oder prophylaktisch zu agieren, um diese zu vermeiden.

Nächstes Mal erfahren wir, welchen Einfluss Smartphone, Tablet, PC und Co. auf unsere Augen haben und wie wir uns und unsere Patienten vor den Folgen schützen können.

Referenzen:
1. Li Z. et al. (2016). Human Adipose-Derived Stem Cells Delay Retinal Degeneration in Royal College of Surgeons Rats Through Anti-Apoptotic and VEGF-Mediated Neuroprotective Effects. Curr Mol Med. 2016;16(6):553-66.
2. Schwartz S. D. et al. (2016). Subretinal Transplantation of Embryonic Stem Cell-Derived Retinal Pigment Epithelium for the Treatment of Macular Degeneration: An Assessment at 4 Years. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2016 Apr 1;57(5):ORSFc1-9.
3. Ansari Z. A. et al. (2017). Unproven stem cell therapy for macular degeneration. Oncotarget. 2017 Oct 31; 8(53): 90636–90637. 
4. Mandai M, Watanabe A, Kurimoto Y, et al. Autologous induced stem-cell-derived retinal cells for macular degeneration. N Engl J Med. 2017;376:1038e1046.

esanum is an online network for approved doctors

esanum is the medical platform on the Internet. Here, doctors have the opportunity to get in touch with a multitude of colleagues and to share interdisciplinary experiences. Discussions include both cases and observations from practice, as well as news and developments from everyday medical practice.

esanum ist ein Online-Netzwerk für approbierte Ärzte

esanum ist die Ärzteplattform im Internet. Hier haben Ärzte die Möglichkeit, mit einer Vielzahl von Kollegen in Kontakt zu treten und interdisziplinär Erfahrungen auszutauschen. Diskussionen umfassen sowohl Fälle und Beobachtungen aus der Praxis, als auch Neuigkeiten und Entwicklungen aus dem medizinischen Alltag.

Esanum est un réseau en ligne pour les médecins agréés

esanum est un réseau social pour les médecins. Rejoignez la communauté et partagez votre expérience avec vos confrères. Actualités santé, comptes-rendus d'études scientifiques et congrès médicaux : retrouvez toute l'actualité de votre spécialité médicale sur esanum.