Augenimplantat aus Schweineprotein stellte 14 Blinden das Augenlicht wieder her

Zwanzig Menschen mit erkrankter oder geschädigter Hornhaut hatten signifikante Verbesserungen ihrer Sehkraft, nachdem sie Implantate erhalten hatten, die aus Proteinen aus Schweinehaut hergestellt wurden.

Die Patienten im Iran und in Indien litten alle unter Keratokonus, einem Zustand, bei dem die äußere Schutzschicht des Auges zunehmend dünner wird und sich nach außen wölbt. Vierzehn der Patienten waren blind, bevor sie das Implantat erhielten, aber zwei Jahre nach dem Eingriff hatten sie ihre Sehkraft teilweise oder vollständig wiedererlangt. Drei hatten nach der Operation ein perfektes Sehvermögen.

Das Forschungsteam hinter der Technologie veröffentlichte seine Ergebnisse am Donnerstag in der Zeitschrift Nature Biotechnology.

„Wir waren überrascht über den Grad der Sehverbesserung“, sagte Neil Lagali, Professor für experimentelle Augenheilkunde an der Universität Linköping in Schweden, der die Studie mitverfasste.

Allerdings erfuhren nicht alle Patienten den gleichen Grad an Besserung. Die 12 iranischen Patienten endeten mit einer durchschnittlichen Sehschärfe von 20/58 mit Brille; Funktionelles Sehen ist definiert als 20/40 oder besser mit Linsen.

Nichtsdestotrotz sagte Dr. Marian Macsai, ein klinischer Professor für Augenheilkunde an der Universität von Chicago, der nicht an der Studie beteiligt war, dass die Technologie ein Wendepunkt für Menschen mit Keratokonus sein könnte, der betroffen ist etwa 50 bis 200 von 100.000 Menschen. Es könnte auch Anwendungen für andere Formen von Hornhauterkrankungen haben.

“Das Konzept, dass wir biotechnologisch hergestellte Hornhäute haben könnten, wäre revolutionär”, sagte Macsai. “Es würde möglicherweise das Risiko einer Abstoßung eliminieren und möglicherweise Hornhäute für Patienten weltweit verfügbar machen.”

Um das Implantat herzustellen, lösten Lagali und sein Team Schweinegewebe auf, um eine gereinigte Kollagenlösung zu bilden. Daraus wurde ein Hydrogel entwickelt, das die menschliche Hornhaut nachahmt.

Chirurgen machten dann einen Schnitt in der Hornhaut eines Patienten für das Hydrogel.

“Wir führen unser Material in diese Tasche ein, um die Hornhaut zu verdicken und umzuformen, damit es die Funktion der Hornhaut wiederherstellen kann”, sagte Lagali.

Traditionell wird für Hornhauttransplantationen menschliches Gewebe benötigt. Aber es ist knapp, weil die Menschen es freiwillig spenden müssen, nachdem sie gestorben sind.

Also, sagte Lagali, suchte sein Team nach einem kostengünstigen, weit verbreiteten Ersatz.

„Kollagen aus Schweinehaut ist ein Nebenprodukt der Lebensmittelindustrie“, sagte er. “Das macht es breit verfügbar und einfacher zu beschaffen.”

Nach zwei Jahren hatte der Körper der Patienten die Implantate nicht abgestoßen und sie hatten keine Entzündung oder Narbenbildung.

„Im Allgemeinen verträgt der Körper Schweinegewebe ziemlich gut“, sagte Dr. Uri Soiberman, Assistenzprofessor für Augenheilkunde an der Johns Hopkins Medicine, der nicht an der Forschung beteiligt war. Normalerweise, fügte er hinzu, kommt es innerhalb eines Jahres nach einer Transplantation zu Abstoßungen.

Aber jedes experimentelle medizinische Verfahren ist mit Risiken verbunden. In diesem Fall, sagte Soiberman, könnte ein fremdes Molekül wie Kollagen eine Immunreaktion auslösen.

Die Forscher verschrieben den Patienten eine achtwöchige Kur mit immunsuppressiven Augentropfen, um das Risiko zu senken, was geringer ist als die Menge, die Menschen verabreicht wird, die Hornhauttransplantationen aus menschlichem Gewebe erhalten. In diesen Fällen nehmen die Patienten länger als ein Jahr immunsuppressive Medikamente ein, sagte Lagali.

„Es besteht immer das Risiko einer Abstoßung des menschlichen Spendergewebes, weil es fremde Zellen enthält“, sagte er. “Unser Implantat enthält keine Zellen … daher besteht ein minimales Risiko einer Abstoßung.”

Das Verfahren selbst war auch schneller als herkömmliche Hornhauttransplantationen. Die Forscher sagten, dass jede Operation etwa 30 Minuten dauerte, während Transplantationen von menschlichem Gewebe einige Stunden dauern können.

Bei einer Standard-Hornhauttransplantation schneidet der Arzt das Auge auf und entfernt beschädigtes oder erkranktes Gewebe und ersetzt es dann durch Gewebe eines menschlichen Spenders. Aber das kann invasiv sein und „viele wichtige Zellen und Nerven in der Hornhaut entfernen, die ansonsten gesund sind“, sagte Lagali.

Die Operation kann auch sehr teuer sein.

“Es ist schön, eine andere Option zu haben”, sagte Soiberman.

Er wies jedoch darauf hin, dass es Einschränkungen bei der Pilotstudie gibt. Es ist noch nicht klar, ob die Operation bei Patienten mit anderen Formen von Hornhauterkrankungen außer Keratokonus funktionieren würde.

Das biotechnologisch hergestellte Implantat „wird verwendet, um das Stroma, die zentrale Schicht der Hornhaut, zu ersetzen“, sagte er. „Das gilt also nur für Krankheiten, bei denen dieser Teil der Hornhaut eine Rolle in der Pathologie spielt.“

Die Technologie könnte auch für Patienten mit Narbenbildung nicht nützlich sein, sagte Soiberman, wie Menschen, deren Hornhaut bakterielle oder virale Infektionen hatte.

Lagali sagte, sein Team hoffe, seine Ergebnisse in einer Studie mit 100 oder mehr Patienten zu replizieren und dann darauf hinzuarbeiten, eine behördliche Genehmigung von Behörden wie der Food and Drug Administration zu erhalten. Letztendlich hofft das Team, die Implantate in Ländern verfügbar zu machen, in denen menschliches Spendergewebe knapp ist.

„Wir haben dieses Material, diese Technologie und dieses chirurgische Verfahren wirklich so konzipiert, dass es in Gebieten der Welt eingesetzt werden kann, in denen es wirklich wenig Ressourcen gibt“, sagte Lagali. „Das sind die gleichen Gebiete der Welt, in denen die Erblindungslast aufgrund dieser Krankheit am höchsten ist.“

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