Sehvermögen aus der Petrischale

Bild von analogicus/Pixabay 

Die Retinopathie, also der Verlust lichtempfindlicher Zellen in der Netzhaut, gehört zu den häufigsten Ursachen für eine Erblindung. Wissenschaftler des Nordtexanischen Institutes für Augenforschung fanden heraus, dass sie mithilfe neu programmierter Hautzellen die Lichtwahrnehmung blinder Mäuse teilweise wiederherstellen können. Sie veröffentlichten ihre Ergebnisse am 15. April 2020 in der Fachzeitschrift Nature.

Die Degeneration von lichtempfindlichen Zellen (Photorezeptoren), verursacht durch Krankheiten oder das Alter, endet fast immer in vollständiger, irreversibler Blindheit. Die häufigsten Ursachen sind die altersbedingte Makula-Degeneration, von der weltweit 25 bis 30 Millionen Menschen betroffen sind, und diabetische Retinopathie, die weltweit 5 Millionen Menschen betrifft. Wissenschaftler aus den USA berichten jetzt, ein mögliches Heilmittel gegen das Erblinden gefunden zu haben. Sie behandelten embryonale Hautzellen von Mäusen mit Chemikalien und brachten sie so dazu, sich in Zellen zu verwandeln, die den Photorezeptoren sehr ähnlich sind.

Forscher wenden die Praktik der Zell-Umprogrammierung häufig an, die Idee ist jedoch von der Natur abgeguckt. Genauer, von Stammzellen. Stammzellen haben keine spezifische Funktion, abgesehen davon, dass sie neue Zellen produzieren. Diese neuen Zellen „lernen“ nur durch chemische Signale, zu welchem Zelltyp sie sich entwickeln sollen. Die Moleküle signalisieren einer neuen Zelle, ob sie zu einer Haut- oder lichtempfindlichen Zelle werden soll. Auf die gleiche Weise können Forscher Chemikalien verwenden, um Zellen dazu zu bringen, ihre Identität zu ändern.

Zunächst mussten die Forscher aus Texas bestätigten, dass es sich bei den von ihnen in der Petrischale produzierten Zellen um Photorezeptoren handelte. Danach transplantierten sie diese Zellen in die Netzhaut von Labormäusen, die unter Netzhautabbau litten. Innerhalb von drei Wochen nach der Transplantation hatten sechs von vierzehn Mäusen das Sehvermögen teilweise wiedererlangt. Die Pupillen der Tiere zeigten eine Kontraktion unter Lichteinwirkung, allerdings in geringerem Ausmaß als bei gesunden Mäusen. Darüber hinaus suchten sie nach dunklen Ecken in ihren Käfigen. Diese gehören zu ihren natürlich bevorzugten Verstecken und konnten von Mäusen, welche unter Netzhautabbau litten, nicht gefunden werden.

Auch nach drei Monaten waren die transplantierten, lichtempfindlichen Zellen und ihre Verbindungen zu Neuronen der Netzhaut noch funktionstüchtig. Dies weist darauf hin, dass die Wissenschaftler eine dauerhafte Wiederherstellung des Sehvermögens erreichen konnten. Als nächsten Schritt müssen Forscher Versuche an menschlichen Zellen durchführen, um diese mögliche Heilung für viele Formen der Blindheit auf Herz und Nieren zu testen.


Quelle:

Mahato, B., Kaya, K. D., Fan, Y., Sumien, N., Shetty, R. A., Zhang, W., … & Mohanty, S. (2020). Pharmacologic fibroblast reprogramming into photoreceptors restores vision. Nature581(7806), 83-88.

Published by Katrin Heidemeyer

Katrin Heidemeyer ist Doktorandin im Bereich Biochemie an der Wageningen University and Research. Durch ihre Arbeit möchte sie das Wissen über die Spezifität von Hormon-Signalen in Pflanzen erweitern. Da ihre Interessen über Pflanzenbiologie hinausreichen, schreibt sie in ihrer Freizeit über diverse Themen. Von Ernährung zu Psychologie, der Neugierde sind keine Grenzen gesetzt.

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