Potentiell neuer Erblindungsmechanismus bei AMD entdeckt
Aktuellen Forschungsergebnissen zufolge wurde eine neuer potentieller Erblindungsmechanismus entdeckt. Zu dieser Erkenntnis kamen Forschende des DZNE und CRTD.
Neuer potentieller Erblindungsmechanismus in Dresden entdeckt
Hinter jeder Behandlung stehen in erster Linie Personen, die sich Gedanken über den Pathomechanismus der jeweiligen Erkrankung machen. Je mehr wir wissen, desto eher können wir an präventiven Maßnahmen und einer Behandlung arbeiten. Alles beginnt mit einem Gedanken, einer Idee und diversen Forschungsprojekten. Eine Forschungsgruppe aus Dresden hat sich intensiv mit dem Erblindungsmechanismus bei altersbedingter Makuladegeneration (AMD) auseinandergesetzt. Sie waren nicht die Ersten, die dies taten. Sie entdeckten jedoch einen völlig neuen Erblindungsmechanismus.3
Experimentelle Forschung der AMD an humanen Organoiden
Experimentelle Forschung bedient sich leider weiterhin Versuchstieren. Unter Forscherinnen und Forschern besteht bereits lange der Wunsch nach einer ethisch vertretbaren Alternative. Kein Lebewesen verdient es, ein kurzes Leben in Käfighaltung mit Krankheiten zu erleiden oder operative Eingriffe über sich ergehen zu lassen. Ein besseres Verständnis über Pathomechanismen bestimmter Krankheiten rechtfertigt das nicht. Es gibt Alternativen und die Verwendung von humanen Organoiden ist eine davon. Organoide sind kleine Teile eines spezifischen Gewebes, die aus Stammzellen gewonnen werden. Diese innovative experimentelle Forschungsmethode befindet sich noch in den Kinderschuhen. Sie wird dennoch die Forschung vom ethischen Aspekt her betrachten und auch im Rahmen der Personalisierten Medizin revolutionieren. Die Forschungsgruppe aus Dresden hat ihre wissenschaftlichen Errungenschaften zur AMD an humanen Organoiden gewinnen können.3,4
Humanes Netzhaut-Organoid-System erfolgreich zur Erforschung der AMD
Die Forschungsgruppe schreibt in ihrer Publikation, dass humane Organoide die Erforschung komplexer und derzeit noch unheilbarer Neuropathologien erleichtern können. Die altersbedingte Makuladegeneration (AMD) ist eine dieser mit einer potentiellen Erblindung (des zentralen Gesichtsfeldes) einhergehenden Neuropathologien. In ihrer experimentellen Studie konnte die Forschungsgruppe ein menschliches Netzhaut-Organoid-System etablieren. Dieses System stellte eine Nachbildung gleich mehrere Parameter der menschlichen Netzhaut – einschließlich der für die AMD wichtigen Makula – dar. Es konnten sogar einige komplexere Kombinationen der Photorezeptor- und Glia-Pathologien modelliert werden.3
Neuer Pathomechnismus: Neurodegeneration der Photorezeptoren durch Zellextrusion
In ihrem organoiden Forschungsmodell der Netzhaut konnte die Forschungsgruppe zeigen, dass bereits die kombinierte Anwendung von TNF, HBEGF sowie weiteren mit Neuropathologien assoziierten Faktoren ausreichte um einen bestimmten Pathomechanismus auszulösen: Hierdurch konnte eine Degeneration der Photorezeptoren, eine Dyslaminierung, pathologische Glia- sowie Narbenprozesse ausgelöst werden. Das besondere an ihren Ergebnissen war die Erkenntnis, dass sich diese Prozesse gleichzeitig und progressiv als ein komplexer Phänotyp entwickeln können. Die Forschungsgruppe hat einen völlig neuen und bisher noch unbekannten Pathomechanismus entdeckt. Zellextrusion war verantwortlich für die Neurodegeneration der Photorezeptoren gewesen.3
Könnten pharmakologische Inhibitoren des Mechanosensors PIEZO1, MAPK und Aktomyosin die Lösung sein?
Nun fragen wir uns, für welche Erkrankungen dieser neue Pathomechanismus relevant sein könnte. Die Forschungsgruppe lieferte in ihrer Publikation bereits einige Hypothesen hierzu: Die Neurodegeneration der Photorezeptoren durch Zellextrusion könnte für Alterungsprozesse, die AMD und möglicherweise auch für kongenitale Erkrankungen der Netzhaut in Frage kommen. Die Forschungsgruppe nannte auch Möglichkeiten, diese Erkrankungen zukünftig zu behandeln bzw. zu verhindern. Sie nannten hierfür pharmakologische Inhibitoren des Mechanosensors PIEZO1, MAPK und Aktomyosin. Diese verhindern allesamt den genannten Pathomechanismus. Die Regeneration der Netzhaut bei AMD und anderen Erkrankungen der Netzhaut könnte in vielleicht gar nicht allzu ferner Zukunft zum Greifen nah sein.3
1. GBD 2019 Blindness and Vision Impairment Collaborators; Vision Loss Expert Group of the Global Burden of Disease Study. Causes of blindness and vision impairment in 2020 and trends over 30 years, and prevalence of avoidable blindness in relation to VISION 2020: the Right to Sight: an analysis for the Global Burden of Disease Study. Lancet Glob Health. 2021 Feb;9(2):e144-e160.
2. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/blindness-and-visual-impairment
3. Völkner M. et al (2022). HBEGF-TNF induce a complex outer retinal pathology with photoreceptor cell extrusion in human organoids, Nature Communications.
4. https://www.eurostemcell.org/de/organoide-was-sind-organoide-und-wie-helfen-sie-der-regenerativen-medizin