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Regeneration der Augenlinse aus eigenen Stammzellen: "Paradigmenwechsel in der Kataraktchirurgie"

Eine neue Studie beschreibt eine bahnbrechende neue Kataraktbehandlung - getestet an Tieren und in einer kleinen Studie mit menschlichen Patienten -, bei der nach dem Entfernen der trüben Linse aus den eigenen Stammzellen eine neue Linse gezogen wird.
Aktuelle Ansätze zur Kataraktchirurgie entfernen die Linsen erzeugenden Stammzellen des Auges zusammen mit der fehlerhaften Linse.

Die Forscher - darunter Teams von der Universität von Kalifornien-San Diego (UCSD), der Sun Yat-sen-Universität in Guangzhou und der Universität Sichuan, beide in China - beschreiben ihren neuen Ansatz der regenerativen Medizin in einem in der Zeitschrift veröffentlichten Artikel Natur.

Die Behandlung wurde an 12 Kindern mit Katarakt getestet. Dies führte zu deutlich weniger chirurgischen Komplikationen als derzeitige Behandlungen, sagen die Forscher. Das Sehvermögen wurde bei allen 12 Patienten verbessert.

Einer der Studienleiter, Kang Zhang, Professor für Augenheilkunde und Leiter der Ophthalmic Genetics an der UCSD, sagt:

"Wir glauben, dass unser neuer Ansatz zu einem Paradigmenwechsel in der Kataraktchirurgie führen wird und den Patienten in Zukunft eine sicherere und bessere Behandlungsoption bieten kann."

Mit einer Linse geboren zu werden, die trüb oder kurz ist, wird so selten, aber es ist eine wesentliche Ursache der Erblindung bei Kindern. Schätzungen deuten darauf hin, dass etwa 3 von 10.000 Kindern betroffen sind, obwohl diese Rate auf der ganzen Welt variiert.

Die getrübte Linse verhindert, dass Licht auf die Netzhaut gelangt, was zu einem erheblichen Verlust des Sehvermögens führt. Derzeitige Behandlungen können schwierig sein und bei sehr jungen Patienten zu Komplikationen führen. Die meisten Kinder müssen nach einer Kataraktoperation eine Brille tragen.

Methode verwendet Stammzellen in den Augen, um neue Linse zu wachsen

In der neuen Studie nutzte das Team die Fähigkeit von Stammzellen, neues Gewebe zu züchten. Sie verwendeten nicht den üblicheren Ansatz - wo Stammzellen aus dem Patienten entnommen, im Labor gezüchtet und dann wieder in den Patienten eingebracht werden. Diese Methode kann Krankheiten hervorrufen und das Risiko einer Immunabstoßung erhöhen.

Stattdessen lockte das Team Stammzellen in den Augen der Patienten, um die Linsen nachwachsen zu lassen. Sogenannte endogene Stammzellen sind Stammzellen, die natürlich bereits vorhanden sind, um im Falle einer Verletzung oder eines anderen Problems neues Gewebe zu regenerieren.

Im Falle des menschlichen Auges erzeugen die endogenen Stammzellen - Linsenepitheliale Stammzellen (LECs) genannt - während des gesamten Lebens einer Person Ersatzlinsenzellen, obwohl die Produktion mit dem Alter abnimmt.

Aktuelle Ansätze zur Kataraktoperation entfernen LECs zusammen mit der fehlerhaften Linse - alle wenigen, die übrig sind, können einige Linsenzellen erzeugen, aber das Wachstum ist zufällig und unorganisiert bei Kleinkindern, was zu keiner brauchbaren Sicht führt, merken die Forscher.

Der Ansatz, den die Forscher in ihrer Arbeit beschreiben, hat zwei wichtige Unterschiede zur konventionellen Kataraktoperation: Er lässt die Linsenkapsel intakt und regt LECs zur Bildung einer neuen Linse an. Die Linsenkapsel ist eine dünne Membran, die hilft, der Linse die erforderliche Form zu geben, um zu funktionieren.

Die regenerative Kraft des Körpers

Die Forscher testeten zuerst die Methode bei Kaninchen und Makaken und zeigten, dass LECs, die im Auge blieben, funktionelle Linsen regenerierten.

Die Forscher führten dann eine kleine Studie an Patienten unter 2 Jahren durch. Zwölf Säuglinge wurden mit dem neuen Ansatz behandelt, während 25 andere Säuglinge das Standard-Katarakt-Verfahren erhielten.

Die mit dem neuen Ansatz behandelten Patienten hatten weniger Komplikationen und heilten schneller als die Gruppe, die mit dem Standardansatz behandelt wurde. Nach 3 Monaten hatten alle operierten Augen eine neue, beidseitig gekrümmte Linse nachgewachsen (bikonvex).

Die Kinder, die eine Standardoperation erhielten, hatten eine höhere Rate an postoperativen Entzündungen, entwickelten einen hohen Augeninnendruck und eine erhöhte Linsentrübung, merken die Forscher an.

Prof. Zhang sagt, das ultimative Ziel der Stammzellenforschung sei es, Patienten mit eigenen Stammzellen zu behandeln. Er schließt:

"Der Erfolg dieser Arbeit stellt einen neuen Ansatz dar, wie neues menschliches Gewebe oder Organ regeneriert werden kann und menschliche Krankheiten behandelt werden können, und kann einen breiten Einfluss auf regenerative Therapien haben, indem die regenerative Kraft unseres eigenen Körpers genutzt wird."

Er und seine Kollegen planen, ihre Ergebnisse zu erweitern, um die Art von Katarakten, die sich bei älteren Menschen entwickeln, zu behandeln. Eine der Herausforderungen, vor denen sie stehen werden, ist, wie man Stammzellen produktiver machen kann, weil sie mit zunehmendem Alter weniger aktiv werden.

Altersbedingte Katarakte sind die Hauptursache für Blindheit auf der ganzen Welt. In den USA leben über 20 Millionen Menschen mit dieser Krankheit, und jedes Jahr werden mehr als 4 Millionen Katarakte in Operationen entfernt, die die getrübte Linse durch eine Plastiklinse ersetzen. Während neue Technologien die Kataraktoperation erheblich verbessern, müssen viele Patienten noch eine Brille zum Fahren oder Lesen tragen.

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