Artikel zur Langlebigkeit

Neuartige Gentherapie bietet Neuroprotektion zur Unterstützung der Sehkraft mit zunehmendem Alter

Neuartige Gentherapie bietet Neuroprotektion zur Unterstützung der Sehkraft mit zunehmendem Alter
  • Eine neue Gentherapie schützt in einer Studie mit Mäusen Sehnervenzellen, um die Augengesundheit zu erhalten, was dazu beitragen könnte, das Sehvermögen mit zunehmendem Alter zu unterstützen.

  • Sehstörungen entstehen durch Neurodegeneration der Sehnerven (das Axonbündel der Ganglienzellen der Netzhaut, das Signale vom Auge zum Gehirn überträgt). 

  • Diese Gentherapie aktiviert den CaMKII-Signalweg, der dazu beiträgt, retinale Ganglienzellen vor einer Vielzahl von Verletzungen zu schützen; Die erhöhte CaMKII-Aktivität schützte die retinalen Ganglienzellen robust.

  • Bei den mit Gentherapie behandelten Mäusen überlebten 77 % der retinalen Ganglienzellen 12 Monate nach dem toxischen Angriff, verglichen mit 8 % bei den Kontrollmäusen.

Dieser Artikel wurde auf EurekAlert.org veröffentlicht:

Laut einer vom National Eye Institute des NIH unterstützten Studie schützt eine Form der Gentherapie Sehnervenzellen und bewahrt das Sehvermögen in Mausmodellen für Glaukom. Die Ergebnisse deuten auf einen Weg für die Entwicklung neuroprotektiver Therapien gegen Glaukom hin, eine Hauptursache für Sehbehinderung und Blindheit. Der Bericht wurde veröffentlicht in Zelle.

Das Glaukom resultiert aus einer irreversiblen Neurodegeneration des Sehnervs, dem Axonbündel der Ganglienzellen der Netzhaut, das Signale vom Auge an das Gehirn überträgt, um das Sehvermögen zu erzeugen. Verfügbare Therapien verlangsamen den Sehverlust, indem sie den erhöhten Augendruck senken. Einige Glaukomerkrankungen führen jedoch trotz normalem Augendruck zur Erblindung. Neuroprotektive Therapien wären ein Fortschritt und würden den Bedürfnissen von Patienten gerecht, denen es an Behandlungsmöglichkeiten mangelt.

„Unsere Studie ist die erste, die zeigt, dass die Aktivierung des CaMKII-Signalwegs dazu beiträgt, retinale Ganglienzellen vor einer Vielzahl von Verletzungen und in mehreren Glaukommodellen zu schützen“, sagte der leitende Forscher der Studie, Bo Chen, Ph.D., außerordentlicher Professor für Augenheilkunde und Neurowissenschaften an der Icahn School of Medicine am Mount Sinai in New York City.

Der CaMKII-Weg (Calcium/Calmodulin-abhängige Proteinkinase II) reguliert wichtige zelluläre Prozesse und Funktionen im gesamten Körper, einschließlich der Ganglienzellen der Netzhaut im Auge. Die genaue Rolle von CaMKII für die Gesundheit retinaler Ganglienzellen ist jedoch nicht genau geklärt. Beispielsweise hat sich gezeigt, dass die Hemmung der CaMKII-Aktivität je nach den Bedingungen entweder schützend oder schädlich für die Ganglienzellen der Netzhaut ist.

Mithilfe eines Antikörpermarkers für die CaMKII-Aktivität entdeckte Chens Team, dass die Signalübertragung des CaMKII-Signalwegs immer dann beeinträchtigt war, wenn retinale Ganglienzellen Toxinen oder einem Trauma durch eine Quetschverletzung des Sehnervs ausgesetzt waren, was auf einen Zusammenhang zwischen der CaMKII-Aktivität und dem Überleben retinaler Ganglienzellen schließen lässt.

Auf der Suche nach Möglichkeiten, einzugreifen, stellten sie fest, dass die Aktivierung des CaMKII-Signalwegs mittels Gentherapie einen Schutz für die Ganglienzellen der Netzhaut darstellt. Die Verabreichung der Gentherapie an Mäuse unmittelbar vor der toxischen Schädigung (die eine schnelle Schädigung der Zellen auslöst) und unmittelbar nach der Zerstörung des Sehnervs (die eine langsamere Schädigung verursacht), führte zu einer erhöhten CaMKII-Aktivität und einem robusten Schutz der retinalen Ganglienzellen.

Bei den mit Gentherapie behandelten Mäusen überlebten 77 % der retinalen Ganglienzellen 12 Monate nach dem toxischen Angriff, verglichen mit 8 % bei den Kontrollmäusen. Sechs Monate nach der Zerstörung des Sehnervs hatten 77 % der retinalen Ganglienzellen überlebt, gegenüber 7 % bei den Kontrollpersonen.

In ähnlicher Weise erwies sich die Steigerung der CaMKII-Aktivität durch Gentherapie als schützend für retinale Ganglienzellen in Glaukommodellen, die auf erhöhtem Augendruck oder genetischen Mängeln beruhten.

Steigende Überlebensraten retinaler Ganglienzellen führten zu einer größeren Wahrscheinlichkeit einer erhaltenen Sehfunktion, entsprechend der mittels Elektroretinogramm gemessenen Zellaktivität und Aktivitätsmustern im visuellen Kortex.

Drei auf Sehvermögen basierende Verhaltenstests bestätigten außerdem eine anhaltende Sehfunktion bei den behandelten Mäusen. Bei einer visuellen Wasseraufgabe wurden die Mäuse darauf trainiert, auf der Grundlage visueller Reize auf einem Computermonitor auf eine unter Wasser liegende Plattform zu schwimmen. Die Tiefenwahrnehmung wurde durch einen visuellen Klippentest bestätigt, der auf der angeborenen Tendenz der Maus basierte, auf die flache Seite einer Klippe zu treten. Schließlich ergab ein bevorstehender Test, dass behandelte Mäuse im Vergleich zu unbehandelten Mäusen eher dazu neigten, defensiv zu reagieren (indem sie sich versteckten, erstarrten oder mit dem Schwanz klapperten), wenn ihnen ein Überkopfreiz gezeigt wurde, der eine Bedrohung simulieren sollte.

„Wenn wir die Ganglienzellen der Netzhaut resistenter und toleranter gegenüber den Angriffen machen, die beim Glaukom zum Zelltod führen, können sie möglicherweise länger überleben und ihre Funktion aufrechterhalten“, schlussfolgerte Chen.



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