Dominante Optikusatrophie (DOA) und mitochondriale Dysfunktion: Forscher am Trinity College Dublin haben einen neuen gentherapeutischen Ansatz entwickelt, der vielversprechend ist, um die Behandlung von Augenkrankheiten, die zu einem fortschreitenden Sehverlust führen und Tausende von Menschen auf der ganzen Welt betreffen, eines Tages zu ermöglichen.
Die in Zusammenarbeit mit klinischen Teams des Royal Victoria Eye and Ear Hospital und des Mater Hospital durchgeführte Studie hat zudem Auswirkungen auf eine Vielzahl von neurologischen Erkrankungen, die im Zusammenhang mit dem Altern stehen.
ÜBERSICHT
Gentherapie für Dominante Optikusatrophie (DOA)
Kennzeichnend für die dominante Optikusatrophie (DOA) ist die Degeneration (Rückbildung, Verfall) der Sehnerven, die bei Patienten im frühen Erwachsenenalter typischerweise zu Symptomen führt. Dazu gehören leichter Sehverlust und einige Farbsehstörungen, wobei der Schweregrad variiert, die Symptome sich mit der Zeit verschlimmern und ein Teil der Patienten erblinden kann. Gegenwärtig gibt es keine Möglichkeit eine dominante Optikusatrophie (DOA)
zu verhindern oder zu heilen.
Die Funktion der Mitochondrien
Das Gen OPA1 enthält Anweisungen für die Herstellung eines Proteins, das in Zellen und im gesamten menschlichen Gewebe zu finden ist und das für die Aufrechterhaltung der ordnungsgemäßen Funktion der Mitochondrien, der Energieerzeuger in den Zellen, von entscheidender Bedeutung ist.
Ohne das von OPA1 hergestellte Protein ist die Funktion der Mitochondrien nicht ausreichend und das mitochondriale Netzwerk der Mitochondrien, das in gesunden Zellen gut vernetzt ist, ist stark gestört.
Bei Menschen mit DOA (Dominante Optikusatrophie) sind es Mutationen in dem Gen OPA1 und den funktionsgestörten Mitochondrien, die für den Ausbruch und das Fortschreiten der Augenerkrankung verantwortlich sind.
Der neue gentherapeutische Ansatz
Unter der Leitung von Dr. Daniel Maloney und Professorin Jane Farrar von der Trinity’s School of Genetics and Microbiology haben die Forscher eine neue Gentherapie entwickelt, die erfolgreich die Sehfunktion von Mäusen schützte, die zuvor mit einer chemischen Verbindung behandelt wurden, die gegen die Mitochondrien gerichtet war und folglich mit dysfunktionalen Mitochondrien lebten.
Die Forscher stellten auch fest, dass ihre Gentherapie die Leistungsfähigkeit der Mitochondrien in menschlichen Zellen verbesserte, die Mutationen im OPA1-Gen enthielten, was auf eine Wirksamkeit beim Menschen hoffen lässt.
Die Forscher haben einen neuartige Labortechnik eingesetzt, die es ihnen ermöglicht, Zellen, die ein bestimmtes Gen benötigen, mit Hilfe von speziell entwickelten, nicht schädlichen Viren mit einem bestimmten Gen zu versorgen. Auf diese Weise konnten die Wissenschaftler die Funktion der Mitochondrien in den von ihnen behandelten Zellen direkt verändern und ihre Fähigkeiten zur Erzeugung von Energie steigern. Das wiederum hilft, sie vor Zellschäden zu schützen.
Bemerkenswert ist, dass die vorliegenden Forschungsergebnisse zeigen, dass diese OPA1-basierte Gentherapie potenziell für Erkrankungen wie die dominante Optikusatrophie (DOA), die auf OPA1-Mutationen zurückzuführen sind und möglicherweise auch für ein breiteres Spektrum von Erkrankungen mit einer Funktionsstörung der Mitochondrien (mitochondriale Dysfunktion) von Nutzen sein kann.
Gentherapeutischer Ansatz auch für mitochondriale Dysfunktion
Von Bedeutung ist den Forschern zufolge auch, dass die mitochondriale Dysfunktion bei einer Reihe anderer neurologischer Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson zu Funktionsstörungen führt. Die Beeinträchtigungen nehmen im Laufe der Zeit zu, weshalb viele dieser Funktionsstörungen möglicherweise mit dem Altern in Verbindung gebracht werden.
OPA1-Mutationen sind an der dominanten Optikusatrophie (DOA) beteiligt und deshalb ist dieser OPA1-basierte therapeutische Ansatz für DOA relevant. Die mitochondriale Dysfunktion ist jedoch an vielen neurologischen Funktionsstörungen beteiligt, von denen weltweit Millionen von Menschen betroffen sind.
Professorin Jane Farrar ist der Auffassung, dass diese Art von therapeutischer Behandlung, die auf die mitochondriale Dysfunktion abzielt, ein großes Potenzial hat, um Vorteile für damit verbundene Erkrankungen zu ermöglichen.
Die Wissenschaftler merken an, dass aus Sicht der Forschung und Entwicklung noch ein langer Weg zurückzulegen ist, bevor dieser gentherapeutische Ansatz als Behandlung zur Verfügung stehen wird. Die Forschungsergebnisse der vorliegenden Studie wurden in dem Fachblatt Frontiers in Neuroscience veröffentlicht. Die Forschungsarbeiten wurden von der Science Foundation Ireland, dem Health Research Board of Ireland, Fighting Blindness Ireland und den Health Research Charities Ireland unterstützt.
(Quellen: Trinity College Dublin / Frontiers in Neuroscience)
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