Nanotechnologie ermöglicht Züchtung von Zellen des retinalen Pigmentepithels
Ein britisches Forscherteam hat einen Weg gefunden, mithilfe von elektrogesponnenen Nanofasern eine Trägermatrix zu entwickeln, auf der RPE-Zellen wachsen können. Dieses Verfahren könnte zur Therapie der altersbedingten Makuladegeneration beitragen.
Das Team unter der Leitung von Professor Barbara Pierscionek von der Anglia Ruskin University (ARU) im britischen Cambridge hat ein Verfahren entwickelt, mit dem es erfolgreich RPE-Zellen züchten konnte, die bis zu 150 Tage lang gesund und lebensfähig bleiben.
Es ist das erste Mal, dass diese als Elektrospinning bezeichnete Technologie eingesetzt wurde, um ein dreidimensionales Gerüst zu schaffen, auf dem die RPE-Zellen wachsen können. Elektrospinning von Polymeren ermöglicht es, den Faserdurchmesser bis in den Nanometerbereich zu reduzieren. Die Trägermatrix für die RPE-Zellen bestand hier aus dem hydrophoben Polymer Polyacrylnitril (PAN) und einem wasserlöslichen aliphatischen Diamin.
Wenn dieses Gerüst mit dem Steroid Fluocinolonacetonid behandelt wird, das vor Entzündungen schützt, scheint sich die Widerstandsfähigkeit der Zellen zu erhöhen, was das Wachstum fördert. Diese Erkenntnisse sind wichtig für die künftige Entwicklung von Augengewebe zur Transplantation in das Auge des Patienten.
Die altersbedingte Makuladegeneration (AMD) ist eine der Hauptursachen für Erblindung in den Industrieländern und wird in den kommenden Jahren aufgrund der alternden Bevölkerung voraussichtlich zunehmen. Jüngste Forschungsergebnisse sagen voraus, dass bis 2050 allein in Europa 77 Millionen Menschen an einer Form von AMD leiden werden.
Ausgangspunkt der Erkrankung ist nicht das Nervengewebe der Retina, sondern ihre Unterstützungsstrukturen, das RPE, die Bruch’sche-Membran und die Aderhaut. Die häufigsten histopathologischen Veränderungen zeigen strukturelle Degenerationen und extrazelluläre lipidreiche Ablagerungen im RPE/ Bruch’sche-Membran-Komplex. Mit der Zeit bricht das RPE zusammen, was zur Degeneration der Fotorezeptoren und zum Sehverlust führt.
Der Ersatz der RPE-Zellen ist eine von mehreren vielversprechenden therapeutischen Optionen für eine wirksame Behandlung von Augenkrankheiten wie AMD, und Forscher haben an effizienten Methoden zur Transplantation dieser Zellen in das Auge gearbeitet.
Studienautorin Professor Barbara Pierscionek, Deputy Dean (Research and Innovation) an der ARU, erklärte: „Diese Forschungen haben zum ersten Mal gezeigt, dass Nanofasergerüste, die mit einem entzündungshemmenden Stoff wie Fluocinolonacetonid behandelt wurden, das Wachstum, die Differenzierung und die Funktionalität von RPE-Zellen verbessern können. In der Vergangenheit züchteten Wissenschaftler Zellen auf einer flachen Oberfläche, die biologisch nicht relevant ist. Mit diesen neuen Techniken hat sich gezeigt, dass die Zelllinie auf diesen dreidimensionalen Gerüsten gedeihen.“
Dieses Verfahren besitze, so Pierscionek, großes Potenzial für die Entwicklung eines Ersatzes für die Bruch'sche Membran, da mit einem synthetischen, nicht toxischen, biostabilen Träger für die Transplantation von Pigmentepithelzellen der Netzhaut arbeitet. Pathologische Veränderungen dieser Membran wurden als Ursache für Augenkrankheiten wie AMD identifiziert, sodass dies ein aufregender Durchbruch ist, der potenziell Millionen von Menschen weltweit helfen könnte.
Quelle: Anglia Ruskin University