Forschung: Häufige Ursachen für Sehkraftverlust verhindern

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Medizin Doc Redaktion, aktualisiert am 27. Februar 2023, Lesezeit: 8 Minuten

Forscher der University of Virginia Health (UVA Health) haben einen bisher unbekannten Faktor für das schädliche Wachstum von Blutgefäßen im Auge entdeckt, der zu neuen Behandlungsmöglichkeiten für die zur Erblindung führende Makuladegeneration und andere häufige Ursachen für den Verlust des Sehvermögens führen könnte.

  • Dr. Jayakrishna Ambati und Dr. Shao-bin Wang von der University of Virginia und ihre Kollegen haben einen neuen Angriffspunkt identifiziert, um die Bildung abnormaler Blutgefäßknäuel zu verhindern, die mit Augenkrankheiten wie neovaskulärer altersbedingter Makuladegeneration, proliferativer diabetischer Retinopathie und ischämischem retinalem Venenverschluss in Verbindung gebracht werden.

Laut Ambati eröffnet die Studie die Möglichkeit, das abnorme Wachstum von Blutgefäßen bei Augenkrankheiten durch gezielte Eingriffe in die epigenetische Maschinerie zu reduzieren.

Durch die Lokalisierung des epigenetischen Regulators konnten die Forscher besser verstehen, wie Immunzellen des Auges die Kontrolle über das Wachstum von Blutgefäßen unter der Netzhaut verlieren können.

  • Dieser Ansatz eröffnet auch neue Möglichkeiten für die Entwicklung wirksamerer, kostengünstigerer und leichter zugänglicher Behandlungsmethoden.

Durch die Lokalisierung des epigenetischen Regulators konnten die Forscher besser verstehen, wie Immunzellen des Auges die Kontrolle über das Wachstum von Blutgefäßen unter der Netzhaut verlieren können.

  • Dieser Ansatz eröffnet auch neue Perspektiven für die Entwicklung wirksamerer, kostengünstigerer und leichter zugänglicher Therapien.

Dadurch können Probleme wie Arzneimittelresistenz vermieden werden, die bei herkömmlichen Anti-VEGF-Therapien in der klinischen Behandlung ein zunehmendes Problem darstellen (Anti-VEGF: Anti-vaskulärer endothelialer Wachstumsfaktor).

Sehkraftverlust verstehen und verhindern

Es ist bekannt, dass abnormale Gefäßwucherungen im Auge durch übermäßige Mengen der Substanz „Vascular Endothelial Growth Factor-A“ (VEGF) gefördert werden, die eine wichtige Rolle bei der Bildung von Blutgefäßen spielt.

  • Inzwischen gibt es Behandlungen, die auf VEGF abzielen, um das übermäßige Wachstum von Blutgefäßen zu verhindern, und die anfangs oft dramatische Vorteile bieten.

Leider kann dieser Nutzen mit der Zeit nachlassen. Daher benötigen Ärzte bessere Behandlungen, um das Sehvermögen der Patientinnen und Patienten zu erhalten.

Die neue Forschungsarbeit von Ambati und Wang identifiziert ein Schlüsselprotein, das den VEGF-Spiegel bestimmt. Die Blockade dieses Proteins bei Labormäusen senkte deren VEGF-Spiegel deutlich, und zwar gezielt und ohne unerwünschte Nebenwirkungen.

  • So konnten die Wissenschaftler beispielsweise keine toxischen Wirkungen auf die Netzhaut, den lichtempfindlichen Teil des Auges, in dem die Gefäßwucherungen entstehen, feststellen.

Dieses Adipositas– und Fettgewebe-assoziierte Protein (FTO) wurde bereits früher mit Adipositas beim Menschen in Verbindung gebracht. Jetzt haben die Wissenschaftler herausgefunden, dass es über einen epigenetischen Mechanismus auch eine wichtige Rolle bei der Regulierung der okulären Neovaskularisierung spielt.

  • Diese Entdeckung beantwortet endlich die seit langem gestellte Frage, wie okuläre Immunzellen wie Makrophagen zum abnormen Wachstum von Blutgefäßen unter der Netzhaut beitragen.

Neben der Identifizierung eines vielversprechenden Zielmoleküls für die Entwicklung neuer Therapien gegen den Verlust der Sehkraft wirft diese Entdeckung auch ein wichtiges Licht auf die grundlegenden Mechanismen, die für die Wucherung der Blutgefäße verantwortlich sind, die Millionen von Menschen das Augenlicht raubt. Allein von der neurovaskulären altersbedingten Makuladegeneration sind weltweit mehr als 200 Millionen Menschen betroffen.

  • Bis die neuen Erkenntnisse in eine Behandlung umgesetzt werden können, sind zwar noch weitere Forschungen und Tests nötig, doch die UVA-Wissenschaftler sind vom Potenzial der Entdeckung überzeugt.

Die bisherigen Strategien zur Behandlung von neovaskulären Erkrankungen des Auges, die sich vor allem auf die Regulation des VEGF-Proteins konzentrieren, reichen nach Ansicht von Wang nicht aus. Es ist daher dringend notwendig, weitere Target-Kandidaten zu identifizieren, um alternative Therapien zu entwickeln.

  • Die Forschungsergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Signal Transduction and Targeted Therapy veröffentlicht.

Amsler-Gitter-Test: Selbsttest für altersbedingte Makuladegeneration erweist sich als ungenau

In einer Meta-Analyse, die in der Fachzeitschrift JAMA Ophthalmology veröffentlicht wurde, haben Wissenschaftler des Rigshospitalet-Glostrup, der Universitätsklinik der Universität Kopenhagen, untersucht, wie gut der Amsler-Gittertest die feuchte AMD tatsächlich erkennt.

Von den 523 untersuchten Datensätzen wurden 10 Studien mit insgesamt 1.890 Personen eingeschlossen (Durchschnittsalter der Probanden lag zwischen 62 und 83 Jahren).

Die Sensitivität und Spezifität für die Diagnose einer neovaskulären Makuladegeneration (AMD) lagen bei 67 bzw. 99 Prozent, wenn es sich bei den Vergleichspersonen um gesunde Kontrollpersonen handelte, und bei 71 bzw. 63 Prozent, wenn es sich bei den Kontrollpersonen um Patientinnen und Patienten mit nicht neovaskulärer Makuladegeneration handelte.

  • Die Studienautoren der vorliegenden systematischen Übersichtsarbeit und Metaanalyse bewerten die Sensitivität und Spezifität des Amsler-Gitter-Tests für die Diagnose der neovaskulären AMD im Vergleich zur nicht-neovaskulären AMD als niedrig bzw. moderat.

Obwohl das Amsler-Gitter einfach und kostengünstig für die Erkennung von Metamorphopsien eingesetzt werden kann, liegt seine Sensitivität möglicherweise auf einem Niveau, das für die Überwachung nicht unbedingt angeraten ist, so die Forschenden.

In Verbindung mit dieser geringeren Sensitivität und der nur mäßigen Spezifität bei der Erkennung von neovaskulärer AMD in einer Risikogruppe legen diese Ergebnisse nahe, dass diese Patientinnen und Patienten unabhängig von den Ergebnissen der Selbstbeurteilung mit dem Amsler-Gitter zu einer regelmäßigen augenärztlichen Untersuchung angehalten werden sollten.

Die Autoren der Studie empfehlen, dass sich die Ärztinnen und Ärzte, die ihren Patientinnen und Patienten das Amsler-Gitter vorschlagen, 5 bis 10 Minuten Zeit nehmen, um sicherzustellen, dass es richtig angewendet wird.

Die Patientinnen und Patienten sollten auch auf Sehstörungen aufmerksam gemacht werden und bei jeder Sehverschlechterung, unabhängig vom Amsler-Gitter, eine augenärztliche Untersuchung in Anspruch nehmen.

Die Sensitivität ist neben der Spezifität ein Maß für die Funktionalität eines diagnostischen Tests. Die Sensitivität gibt an, wie viel Prozent der tatsächlich Erkrankten mit einem Test die Krankheit erkennen.

  • Die Spezifität ist ein Maß für die Funktionsfähigkeit eines diagnostischen Tests. Sie gibt an, zu welchem Prozentsatz ein Test tatsächlich Gesunde auch als gesund erkennt.

Gentherapie vielversprechend für die Behandlung mehrerer Augenkrankheiten

Ein gentherapeutischer Ansatz, der sich bei der Behandlung der altersbedingten Makuladegeneration (AMD) als vielversprechend erwiesen hat, könnte auch bei anderen Augenkrankheiten wie dem Grünen Star (Glaukom) wirksam sein.

  • Es hat sich in drei weiteren Modellen mitochondrialer Dysfunktion als nützlich erwiesen, darunter in Zellen von Menschen mit Optikusneuropathie.

Trinity-Forscherinnen und -Forscher haben herausgefunden, dass ein potenzieller neuer gentherapeutischer Ansatz in Zukunft auch bei der Behandlung von Patientinnen und Patienten mit anderen Augenkrankheiten wirksam sein könnte.

Die Arbeit, die in der Fachzeitschrift Pharmaceutics veröffentlicht wurde, beschreibt, wie die Gentherapie (ophNdi1) die Leistung der Mitochondrien in den Ganglienzellen der Netzhaut steigert.

  • Die Ergebnisse stimmen mit früheren Veröffentlichungen derselben Gruppe überein, die einen Nutzen in Modellen der altersbedingten Makuladegeneration (AMD) zeigten, und unterstreichen den potenziellen Wert von ophNdi1 bei verschiedenen Augenerkrankungen.

Da laut Dr. Naomi Chadderton der Verlust von retinalen Ganglienzellen bei vielen Krankheiten, darunter hereditäre optische Neuropathien und Glaukom, zum Verlust des Sehvermögens führt, sehen die Forschenden diesem potenziellen therapeutischen Ansatz mit Zuversicht entgegen, der künftig vielen Patienten zugute kommen könnte.

  • Dr. Naomi Chadderton ist Erstautorin des Forschungsartikels und Wissenschaftlerin an der Trinity School of Genetics and Microbiology.

Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass die Behandlung mit ophNdi1 in drei Modellen mitochondrialer Dysfunktion einen schützenden Effekt hat. Insbesondere die in der Studie beschriebene Optimierung der Therapie ermöglicht den Einsatz einer niedrigeren therapeutischen Dosis.

Mitochondrien sind als „Kraftwerke“ der Zelle bekannt, da sie die Energieproduktion steuern. Forscher haben jedoch entdeckt, dass ihre Leistung in der Netzhaut von Menschen mit Augenkrankheiten abnimmt.

Bei der Gentherapie mit OphNdi1 wird ein Virus verwendet, um in die erkrankten Zellen einzudringen und den Code zu übermitteln, der den Mitochondrien eine Rettungsleine gibt, so dass sie zusätzliche Energie produzieren und das Sehvermögen weiterhin unterstützen können.

  • Nach Ansicht der Studienautoren liefert diese Arbeit eindeutige Beweise für die Anwendung dieses neuen gentherapeutischen Ansatzes bei verschiedenen Augenkrankheiten.

Sie deutet auch darauf hin, dass die therapeutische Plattform ophNdi1, die auf die mitochondriale Dysfunktion abzielt, auch für andere schwere Krankheiten außerhalb des Auges eingesetzt werden könnte, bei denen die mitochondriale Dysfunktion eine Rolle spielt.

Quellen

  • Trinity College Dublin
  • American Academy of Ophthalmology
  • Wang, Sb., Nagasaka, Y., Argyle, D. et al. Targeting the m6A mRNA demethylase FTO suppresses vascular endothelial growth factor release and choroidal neovascularization. Sig Transduct Target Ther 8, 72 (2023). https://doi.org/10.1038/s41392-022-01277-4 DOI: 10.1038/s41392-022-01277-4
  • Jakob Bjerager et al, Diagnostic Accuracy of the Amsler Grid Test for Detecting Neovascular Age-Related Macular Degeneration, JAMA Ophthalmology (2023). DOI: 10.1001/jamaophthalmol.2022.6396

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