ENDE

Entwicklung zellbasierter neuroprotektiver Therapieansätze gegen retinale Degeneration

Ziele

  • Validierung der neuroprotektiven Aktivität von Kandidatenproteinen aus retinalrn Müllergliazellen in retinalen Explantkulturen verschiedener Tiermodelle für retinale Degenerationen.
  • Auswahl und Kombination der aktivsten neuroprotektiven Komponenten und deren rekombinante Expression in mesenchymalen Zelllinien.
  • Zell-basierte Übertragung der validierten und kombinierten neurotrophen Proteine in verschiedene Tiermodelle für retinale Degenerationen: Funktionell validierter Cocktail an stabil exprimierten Müllergliazellproteinen eingekapselt in CellBeads und transplantiert in dystrophische Retina verschiedener Tiermodelle für retinale Degenerationen
  • Auswirkung der Transplantation der CellBead verkapselten Produzentenzelllinien auf Signaltransduktionkaskaden in der Retina. Daten zur Spezifität, Langlebigkeit, Unversehrtheit der Retina und zu erwartende Nebenwirkungen.

Zusammenfassung

Blindheit ist unter anderem die Folge von Degeneration der retinalen Neurone. Dabei sterben entweder die lichtrezeptiven Photorezeptoren selbst oder Neurone der inneren Netzhaut, die die lichtinduzierten Signale von der Netzhaut zum visuellen Kortex weiterleiten. Für eine große Anzahl erblicher und altersbedingter Netzhautdegenerationen ist der Schutz der Photorezeptoren vor Degeneration zukünftig ein wesentlicher therapeutischer Strategieweg. Dabei gilt es, das Schlüsselereignis, das letztendlich zu Erblindung führt - die Apoptose der retinalen Neuronen - zu verhindern.

Intensive Studien konnten bereits neuroprotektive Faktoren identifizieren, die neuronalen apoptotischen Prozessen entgegenwirken. Der bislang wirksamste Faktor um Photorezeptoren vor Degeneration zu schützen stammt aus Gliazellen (GDNF). Wir konnten jedoch zeigen, dass GDNF nicht direkt das Überleben von Photorezeptoren fördert, sondern indirekt über die retinale Müllergliazellen agiert. Auch aus anderen Studien gibt es Hinweise, dass retinale Müllergliazellen (RMG), welche die Hauptgliazellen der Netzhaut darstellen und den direkten Kontakt zu allen retinalen Neuronen bilden, neurotrophe Substanzen produzieren und sezernieren.

Durch eigene Vorarbeiten, u.a. aus der ersten Antragsperiode des HOPE-Verbundprojekts, konnten bereits eine Reihe solcher neurotroph wirkender Kandidatenproteine identifiziert werden und sowohl in vitro als auch in situ auf ihre Wirksamkeit validiert werden. Da Photorezeptoren in vivo von solchen endogen produzierten neurotrophen Faktoren geschützt werden, es aber unter dem Einfluss von Punktmutationen trotzdem zum Absterben der Photorezeptoren kommt, muss man annehmen, dass im Krankheitsfall dieser Schutz nicht ausreichend ist, um das Überleben der Neurone dauerhaft zu gewährleisten. Speziell die für das Sehen unter Tageslichtbedingungen verantwortlichen Zapfen, sterben oft als sekundäre Folge der primären, meist die Stäbchen betreffenden Mutationen ab, und resultieren für den Patienten in signifikantem Visusverlust.

Vor diesem Hintergrund planen wir die Entwicklung therapeutischer Strategien zur Anwendung rekombinanter neuroprotektiver Moleküle, die sich als endogen aktive Substanzen erweisen und die, in ausreichender Menge im Auge exprimiert, in der Lage sind, das Überleben und die Aufrechterhaltung der Funktion von Photorezeptoren zu gewährleisten und insbesondere auch dem sekundären Verlust speziell der Zapfen entgegenzuwirken.

Das Hauptziel dieses Subprojektes ist es, die neu identifizierten neuroprotektiven Kandidatenmoleküle zu validieren und Übertragungsstrategien zu entwickeln um eine therapeutische Anwendung im Auge gewährleisten zu können. Diejenigen Faktoren, die eine effektive neuronale Protektion bewirken, sollen später ausführlich hinsichtlich klinischer Anwendung überprüft werden.