Medizin: Gentherapie lässt blinden Mann wieder sehen

Nach monatelangem Training kann der Patient Objekte erkennen. Geholfen hat ihm die Optogenetik, in die Mediziner große Hoffnungen setzen.

Erstmals haben Mediziner einem blinden Patienten mit einer optogenetischen Therapie das Sehen ermöglicht. Für diesen Machbarkeitsnachweis behandelte das internationale Team einen 58-jährigen Mann, der durch die Netzhauterkrankung Retinitis pigmentosa seit Jahrzehnten blind war.

Nach der Gentherapie konnte der Patient mithilfe einer Spezialbrille im Labor Gegenstände erkennen und greifen. Im Alltag registrierte er etwa ein Telefon, eine Tür oder einen Zebrastreifen, wie das Team um José-Alain Sahel von der University of Pittsburgh School of Medicine und Botond Roska von der Universität Basel im Fachblatt Nature Medicine schreibt.

Retinitis pigmentosa (RP) umfasst eine Gruppe von Erkrankungen, bei denen durch verschiedene Erbgutmutationen die Lichtrezeptoren der Netzhaut - der Retina - allmählich zugrunde gehen. Bislang sind mehr als 70 Gene bekannt, bei denen Mutationen die Krankheit verursachen können. Weltweit sind den Forschern zufolge etwa zwei Millionen Menschen betroffen, in Deutschland wird die Zahl auf bis zu 40 000 geschätzt.

Als einzige kurative Behandlung ist in Europa seit 2018 eine Gentherapie mit dem Mittel Luxturna zugelassen. Die über 800 000 Euro teure Behandlung hilft jedoch nur Menschen mit Mutationen des Gens RPE65, die die Erkrankung im Frühstadium haben - also wenn die Lichtrezeptorzellen noch nicht abgestorben sind. Das betrifft weniger als ein Prozent der Patienten, sagt Stylianos Michalakis von der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU), der nicht an der Arbeit beteiligt war.

Der Patient benötigt eine Spezialbrille, um Gegenstände wahrnehmen zu können

Der nun vorgestellte Ansatz ist dagegen mutationsübergreifend. Er soll jenen Patienten, die bereits erblindet sind, wieder ein zumindest rudimentäres Sehen ermöglichen. In der Studie, die zunächst Sicherheit und Wirksamkeit des Ansatzes prüfen sollte, wollten die Forscher das Verfahren eigentlich an 15 Menschen testen. Wegen der Corona-Pandemie beendete jedoch vorerst nur der 58-jährige Franzose die Untersuchung.

Bei der Optogenetik geht es grundsätzlich darum, genetische Informationen für bestimmte, durch Licht aktivierbare Funktionen in Zielzellen zu schleusen. In der Studie injizierte das Team in das schwerer betroffene Auge des Mannes einmalig Viren, die den Bauplan für ein lichtempfindliches Protein trugen. Dieses aus Mikroalgen stammende Protein - ein sogenanntes Kanalrhodopsin namens ChrimsonR - bildet in bestimmten Zellen der unteren Netzhaut einen Ionenkanal. Damit erzeugen die Zellen aus einfallendem Licht elektrische Signale, die sie an das Sehzentrum im Gehirn weiterleiten.

Dieser Ionenkanal reagiert besonders sensibel auf Licht mit einer Wellenlänge von 590 Nanometern, was einem gelblichen Orange entspricht. Allerdings reicht Tageslicht zu seiner Aktivierung bei Weitem nicht aus. Daher entwickelte das Team eine Kamerabrille, die die Bilder der Umgebung in Echtzeit auf genau dieser Wellenlänge mit sehr hoher Intensität durch die Pupille auf die Netzhaut projiziert.

Der Patient begann das Training mit der Brille viereinhalb Monate nach der Injektion - etwa so lange brauchen die Zielzellen in der unteren Netzhaut, um die Ionenkanäle zu bilden. Sieben Monate nach Aufnahme des Trainings berichtete der Mann von visuellen Eindrücken, allerdings nur, wenn er die Spezialbrille trug. In verschiedenen Tests konnte er damit Gegenstände, die vor ihm auf einem weißen Tisch lagen, recht zuverlässig erkennen und greifen. Auch konnte er etwa auf einem Zebrastreifen die Zahl der Streifen zählen.

Beim Sehen bewegte der Patient den Kopf hin und her, um seine Umgebung "abzuscannen". Die Autoren erklären das damit, dass sein Blickfeld einem Winkel von nur etwa 8,2 Grad entspricht - das ist ein Bruchteil dessen, was ein normal Sehender erfasst.

Die Therapie kann die Lebensqualität erhöhen, doch die Forscher warnen vor überzogenen Erwartungen

Im Untersuchungszeitraum von 84 Wochen fanden die Forscher keinerlei Hinweise auf schädliche Auswirkungen der Behandlung. Die Autoren warnen jedoch vor überzogenen Hoffnungen. Derzeit sei nicht zu erwarten, dass Patienten nach einer solchen Therapie etwa Gesichter erkennen oder gar lesen könnten, betonten sie. Dennoch ermögliche das Verfahren eine deutliche Steigerung der Lebensqualität.

Peter Hegemann von der Humboldt-Universität Berlin spricht von einem "Durchbruch in eine neue Ära zur Behandlung von Retinitis pigmentosa". Der klinische Einsatz sei jedoch "noch lange nicht absehbar und vieles kann in naher Zukunft verbessert werden", betont der Neurowissenschaftler.

Michael Schmid von der Schweizer Universität Freiburg (Fribourg) hält die Arbeit für "einen sehr bedeutenden Schritt auf dem langen und schwierigen Weg, eine visuelle Prothese zu entwickeln". Die Weiterentwicklung der Optogenetik sei nicht nur für die Behandlung der Blindheit, sondern auch generell für die Therapie neurologischer Erkrankungen ein exzellenter Fortschritt.

Der LMU-Experte Michalakis hält in der Zukunft eine Anwendung unter anderem bei anderen degenerativen Netzhauterkrankungen für vorstellbar - etwa im Spätstadium der altersbedingten Makuladegeneration oder der diabetischen Retinopathie.