Toxische Effekte optogenetischer Gentherapien zur Wiederherstellung von Sehkraft

Von Dr. med. Moritz Lindner, Institut für Physiologie, Philipps-Universität Marburg – eine Kooperation mit Michael J Gilhooley MB DPhil, Institute of Ophthalmology, University College London und Michael Whitehead, Mphil, Van Geest Centre for Brain Repair, University of Cambridge

Hintergrund

Erbliche Netzhauterkrankungen führen zu einem irreversiblen Verlust von Photorezeptoren der äußeren Netzhaut, während die innere Netzhaut weitgehend intakt bleibt. Bei der optogenetischen Gentherapie wird versucht, lichtsensitive Proteine in die Zellen der inneren Netzhaut zu bringen, sodass diese die Funktion der verlorenen Photorezeptoren übernehmen können. Dieser Ansatz wird zurzeit intensiv präklinisch beforscht und erste klinische Studien laufen.

Die lichtsensitiven Proteine, die bei der optogenetischen Gentherapie als Werkzeuge zum Einsatz kommen, können entweder Ionenkanäle mikrobiellen Ursprungs sein (zum Beispiel ReaChR) oder Rezeptoren mammalischen Ursprungs wie Melanopsin (Anm. d. Red.: ReaChR steht für redactiva table channelrhodopsins (Kanalrhodopsine). Das sind Ionenkanäle, die in der Zellmembran von Algen vorkommen. Sind diese Ionenkanäle dagegen mammalischen Ursprungs, bedeutet dies, dass sie vom Säugetier stammen). Mikrobielle Ionenkanäle haben funktionelle Vorteile; es existieren jedoch seit Langem Bedenken, dass diese – direkt oder immunvermittelt – toxische Effekte hervorrufen könnten. Insgesamt gibt es bisher jedoch wenige publizierte Daten, die hier eine objektive Bewertung erlauben würden. Präliminäre (vorläufige) Daten der Antragsteller weisen darauf hin, dass solche toxischen Effekte in der Tat existieren könnten.

Ziel, Methoden, Relevanz

Diese Arbeit wird die Art und das Ausmaß toxischer Effekte von optogenetischen Gentherapien mit mikrobiellen oder mammalischen Werkzeugen vergleichend analysieren, künftig eine weitere Optimierung der optogenetischen Gentherapie erlauben und eine sichere Translation in die Klinik ermöglichen. Initial werden wir Transkriptomveränderungen in Mäusenetzhäuten nach Behandlung mit mikrobiellen (ReaChR) oder mammalischen (Melanopsin) optogenetischen Werkzeugen untersuchen und mittels datengetriebener Methoden analysieren.

Auf deren Basis werden wir immunhistoche mische und elektrophysiologische Versuche durchführen, um Veränderungen auf immunologischer, struktureller und funktioneller Ebene genauer und mit hoher Sensitivität zu charakterisieren. Aktuell wird intensiv an der

Translation der optogenetischen Gentherapie in die Klinik gearbeitet. In diesem Projekt werden wir zeitnah Daten liefern, die für die Sicherheit sowie für eine gezielte Weiterentwicklung und damit den langfristigen Erfolg dieses Therapieansatzes von kritischer Bedeutung sind.

Die Pro Retina – Stiftung zur Verhütung von Blindheit fördert dieses Projekt zusammen mit dem Projekt Conus-basierte Optogenetik zur Wiederherstellung des Sehvermögens mit rund 70.000 Euro und bittet deshalb auch weiterhin um Spenden, um solche hochrangigen Forschungsarbeiten zu Netzhauterkrankungen unterstützen zu können.
Herzlichen Dank!

Spendenkonto: Sparkasse Dachau
IBAN DE51 7005 1540 0000 0793 27

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