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Stammzelltherapien für verschiedene Kompartimente des menschlichen Auges

Seit der Entdeckung der humanen embryonalen Stammzellen 1998 setzte man große Hoffnung in die Stammzelltherapie. Im Jahr 2012 wurde zum ersten Mal von einer Transplantation in das menschliche Auge berichtet. In diesem Beitrag beschäftigen wir uns mit den Möglichkeiten dieser Therapieform.

Seit der Entdeckung der humanen embryonalen Stammzellen 1998 setzte man große Hoffnung in die Stammzelltherapie. Im Jahr 2012 wurde zum ersten Mal von der Transplantation von humanen embryonalen Stammzellen (hESC) in das menschliche Auge berichtet. In diesem Beitrag beschäftigen wir uns mit den Möglichkeiten dieser Therapieform.

Forschung, die langsam aus den Kinderschuhen herauswächst

Die hESC zählen zu den komplexesten biologischen Therapieoptionen in der Medizin. Nicht zuletzt ihre Steuerung zur Differenzierung in das gewünschte Zielgewebe macht ihre Handhabung so schwer. Das Risiko der Teratombildung und das klinische Management bei Histoinkompabilität bremsen den Einsatz der hESC im klinischen Alltag. Das Auge hat das Glück des Immunprivilegs. Die anderen Fachrichtungen hingegen müssen warten, bis Reprogrammierungstechniken wie der somatische Zellkerntransfer und die Induktion pluripotenter Stammzellen ausgereift sind.1

Es folgt ein kurzer Ausschweifer zu den beiden oben zuletzt genannten Methoden. Was ist denn eigentlich ein somatischer Zellkerntransfer? Wie weit ist die Forschung in der Anwendung induzierter pluripotenter Stammzellen?

Somatischer Zellkerntransfer

Mit dem somatischen Zellkerntransfer ist es möglich, induzierte pluripotente Stammzellen herzustellen. Der Name sagt es schon: Der Zellkern einer Spenderzelle (Körperzelle) wird in eine andere zellkernlose Zelle (Eizelle) eingebracht.

Induzierte pluripotente Stammzellen (iPS-Zellen)

Das Ziel ist die Herstellung patientenspezifischer Zellen zur Therapie unheilbarer Erkrankungen. Das Ganze am besten ohne das Risiko einer Abstoßungsreaktion. Erfolge zeigten sich bisher im Labor bei der Induktion pluripotenter Stammzellen bei der Sichelzellanämie, der Amyotrophen Lateralsklerose und der Spinalen Muskelatrophie. Bis diese Therapiemethode Einzug in den klinischen Alltag erhält, kann es noch etwas dauern. Grund hierfür sind das Risiko einer Teratombildung oder sogar Entartung der Zellen.2-4

Auge durch sein Immunprivileg hervorragend für hESC-Transplantation geeignet

Kommen wir zurück zum Auge. Ein faszinierendes Organ mit den optimalen Bedingungen für eine hESC-Transplantation. Im Auge herrscht eine lokale immunologische Aberration. Dafür sorgt die spezielle Mikroarchitektur, die Blut-Kammerwasser- und Blut-Retina-Schranke. Der subretinale Raum des Auges eignet exzellent sich für die Transplantation von therapeutischen Zellen. Er ist ein potenzieller Spaltraum, der durch die Blut-Retina-Schranke geschützt wird. Sie stellt eine selektiv permeable Barriere dar. Sie hemmt antigenspezifisch sowohl die zelluläre als auch die humorale Immunantwort. Ein weiterer Pluspunkt ist die "Anterior Chamber Associated Immune Deviation".

hESC: Hoffnungsträger für Patienten mit trockener Makuladegeneration und Morbus Stargardt

Der trockenen Makuladegeneration und dem Morbus Stargardt liegt eine RPE-Degeneration zugrunde. Sie stellen bisher unheilbare Erkrankungen dar. Die trockene Altersbedingte Makuladegeneration ist die führende Erblindungsursache der Industrienationen. Der Morbus Stargardt ist die häufigste pädiatrische Makuladegeneration.

Von hESC abstammende Transplantatzellen - erste klinische Studie am Menschen

Patienten weltweit warten sehnsüchtig auf die Entwicklung neuer Therapiemodalitäten, die sie wieder hoffen lassen. Bereits im Tiermodell konnte die Transplantation von hESC abstammenden RPE-Zellen Photorezeptoren retten und so vor dem drohenden Visusverlust schützen. Ob das Ganze auch im klinischen Alltag funktionieren kann, hat eine Forschungsgruppe aus Los Angeles in zwei prospektiven klinischen Studien geprüft. Im nächsten Beitrag lernen wir diese spannenden Studien genauer kennen.

Referenzen:
1. Schwartz S.D. et al. (2012).Embryonic stem cell trials for macular degeneration: a preliminary report. The Lancet. DOI:10.1016/S0140- 6736(12)60028-2
2. Hanna J. et al (2007). Treatment of Sickle Cell Anemia Mouse Model with iPS Cells Generated from Autologous Skin. Science 318, S. 1920.
3. Dimos J.T. et al. (2008). Induced Pluripotent Stem Cells Generated from Patients with ALS Can Be Differentiated into Motor Neurons. Science 321, S. 1218–1221.
4. Ebert A.D. et al. (2009). Induced pluripotent stem cells from a spinal muscular atrophy patient. Nature 457, S. 277–280.