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Forschung und Therapie

Februar 2018

Zurzeit gehen Wissenschaftler davon aus, dass sich das Wissen in der Medizin alle fünf Jahre verdoppelt. Welches enorme Potenzial sich hinter dieser Aussage verbirgt, ist auf den ersten Blick nur schwer zu erkennen.
Sobald sich etwas kontinuierlich verdoppelt, wird in der Mathematik der Begriff exponentielles Wachstum
Das heißt: aus 1 wird 2, aus 2 wird 4, dann 8, 16, 32 und so weiter.
Am besten kann man diesen Effekt verdeutlichen, indem man ein Stück Papier faltet. Dass schon nach 42 Faltungen die Höhe des Papierstapels von der Erde bis zum Mond reicht, würden sicherlich die Wenigsten erwarten.
Eigentlich kann erst seit dem Beginn des 19. Jahrhunderts von Augenärzten, den so genannten Ophthalmologen gesprochen werden. Bis dahin waren die Anatomie und die Funktionsweise des menschlichen Auges noch völlig unklar, da bis zu diesem Zeitpunkt niemand in das Auge hinein sehen konnte. Das änderte sich schlagartig 1850 durch die Entwicklung eines Augenspiegels. Mit diesem Untersuchungsgerät konnte bereits die Netzhaut mit ihren zentralen Anteilen wie Sehnervenkopf, Gefäßursprüngen und der gelbe Fleck (Makula lutea) einfach und mit der durch die Linse des Auges bewirkten Vergrößerung betrachtet werden. Nach vielen weiteren Entwicklungen revolutionierte 2007 der Einsatz der ultrahochauflösenden optischen Kohärenztomographie die Augenmedizin. Durch diese Technologie, die eine dreidimensionale Betrachtungsweise ermöglicht, konnte der Augenarzt erstmalig Bereiche untersuchen, die er vorher nur aus dem Lehrbuch kannte. Die Genauigkeit ist so hoch, dass einzelne Schichten der Netzhaut vermessen und abgebildet werden können. Zur Veranschaulichung, die Dicke der Netzhaut des Menschen beträgt in etwa 300 Mikrometer. Das sind 0,3 Millimeter. Mit einem OCT erreicht man eine Auflösung von 3 Mikrometer. Also ein Hundertstel im Vergleich zur Dicke der Netzhaut. Aber sogar diese Genauigkeit wird inzwischen durch ein neues bildgebendes Verfahren übertroffen. Es handelt sich hierbei um eine Technologie, die sich adaptive Optik nennt. Mit ihr wird eine Präzision erreicht, mit der Bilder einzelner Netzhautzellen dargestellt werden können. Ermöglicht wird dies durch einen Hohlspiegel, dessen Form an unzähligen Punkten verändert werden kann.
Für die Entwicklung von Therapien sind derartige Techniken enorm wichtig. Denn nur wenn genau erkannt werden kann, was defekt ist, kann auch zuverlässig repariert werden.
Eine sehr zentrale Bedeutung hat inzwischen auch die Genetik eingenommen. Hier reichen die Wurzeln bis in das Jahr 1865, in dem Gregor Mendell, heute auch als Vater der Genetik bezeichnet, wissenschaftlich die Kreuzung von Erbsen auswertete. Im Jahr 1977 wurde dann die Sanger-Methode zur DNA-Sequenzierung entdeckt. Durch diese völlig neue Technologie gelang es Ende der siebziger Jahre erstmals einige Erkrankungen den genetischen Veränderungen zuzuordnen. Der nächste Meilenstein in der Genetik war 2003 die Entschlüsselung des menschlichen Genoms. An diesem Projekt waren 50 Staaten beteiligt, die dafür 13 Jahre und mehrere Milliarden Dollar benötigten. Was man damals als Weltsensation feierte, wurde inzwischen mehrere Tausend mal wiederholt und ist eigentlich nichts Besonderes, da die Kosten und der Zeitaufwand nur noch einen Bruchteil betragen. 2014 wurde zum Beispiel eine Sequenziermaschine auf den Markt gebracht, die die Kosten der Genom-Entschlüsselung angeblich auf 1.000 Dollar pro Genom reduziert und bereits nach einem halben Tag mit der Arbeit fertig ist.
Die Medizin ist ein weites Feld, in dem es riesige Anstrengungen gibt, um für Erkrankungen wie Krebs oder Aids Therapien zu entwickeln. Ist die Behandlung von Augenerkrankungen dagegen nicht relativ unwichtig? Für die Forschung ist das keinesfalls so!
Das Auge eignet sich so gut wie kein anderes Organ für die Entwicklung von neuen Therapien. Es verfügt über eine Blut-Netzhautschranke, wodurch es für die Entwicklung von Gentherapien hervorragend geeignet ist, da die Viren diese Barriere nicht durchdringen können. Das bedeutet, dass bereits mit einer relativ geringen Impfstoffmenge behandelt werden kann und die Wirkung auf das Auge begrenzt bleibt.
Weiterhin ist es ein riesiger Vorteil, dass viele Bereiche in unserem Auge mit einer sehr hohen Auflösung optisch dargestellt werden können. Für die Entwicklung von stammzellbasierten Therapien ist dies enorm wichtig und in dieser Form an keinem anderen Organ unseres Körpers möglich. Hierfür werden heute zum Beispiel Stammzellen vor der Transplantation so verändert, dass sie bei einer ganz bestimmten Wellenlänge des Lichts leuchten. Auf diese Weise kann sehr einfach nachgewiesen werden, ob die transplantierten Zellen im Auge auch nach mehreren Monaten oder Jahren noch erhalten sind. Neueste bildgebende Verfahren ermöglichen inzwischen auch eine genaue Bestimmung der Zellanzahl in der Netzhaut, wenn diese unmarkiert sind. Auf diese Weise lassen sich Therapieversuche mit einer Genauigkeit beurteilen, die weit über der Wahrnehmung des Patienten liegt. Weiterhin können Therapieerfolge auch gut durch die Ableitung der elektrischen Potenziale, wie in einem ERG eingeschätzt werden.
Seit der Jahrtausendwende werden in immer kürzeren Abständen sensationelle Durchbrüche erzielt, die die Therapieforschung beflügeln. Die Zahl der klinischen Studien, in denen völlig neue Ansätze getestet werden, steigt stetig an, wovon es einige bereits in die klinische Anwendung geschafft haben. Neue Technologien, wie die kürzlich etablierte Genschere Crispr Cas, eröffnen völlig neue Möglichkeiten in der Genetik, die viel Zeit und Geld sparen.
Bei all der begründeten Euphorie bleibt jedoch letztlich die Frage, warum es für uns immer noch keine Therapie gibt. Welche Erfahrungen gibt es bereits aus klinischen Studien und wann könnte eine Therapie für ZSD-Patienten zur Verfügung stehen.

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