Defektes Gen ersetzt Forscher heilen farbenblinde Affen mit Gentherapie

Aufgrund eines Gendefekts fehlte in ihrer Netzhaut ein Farbrezeptor - nun haben Wissenschaftler Affen das funktionierende Gen über Viren in ihre Netzhautzellen eingeschleust. Mit Erfolg: Die von Geburt an rotgrünblinden Affen konnten die beiden Farben wieder auseinanderhalten.

Neitz Laboratory

Sie konnten Rot nicht von Grün unterscheiden - nun haben Forscher rotgrünblinden Totenkopfaffen mit Hilfe von Gentherapie die Fähigkeit wiedergegeben, das gesamte Farbspektrum wahrzunehmen. Um in den Tieren das defekte Gen zu reparieren, nutzten die Forscher Viren, in die sie die funktionstüchtige Kopie eingebracht hatten. Die Viren schleusten dieses dann in die Netzhautzellen der Affen. Nach einigen Wochen begannen die Tiere, immer mehr Farbtöne zu unterscheiden.

Die Ergebnisse seien ein vielversprechender Ansatz nicht nur zur Behandlung der Farbenblindheit beim Menschen, sondern sogar zur Wiederherstellung des Sehvermögens bei bestimmten Arten kompletter Blindheit, schreiben Katherine Mancuso von der Universität von Washington in Seattle und ihre Kollegen im Fachjournal " Nature".

Die Zäpfchen sind die Lichtrezeptoren in der Netzhaut und ermöglichen das Farbensehen. Bei der auch als Farbfehlsichtigkeit bezeichneten Rotgrünblindheit werden in der Netzhaut nur zwei statt drei der für das Farbsehen zuständigen Zäpfchentypen gebildet. Sie ist eine sehr häufige genetisch bedingte Beeinträchtigung beim Menschen und an das X-Geschlechts-Chromosom gebunden. In den Industrieländern sind rund acht Prozent der Männer von der Farbenblindheit betroffen, bei Frauen tritt der Gendefekt zehnmal seltener auf. Sie können den Gendefekt oft durch eine funktionierende Gen-Kopie auf dem zweiten X-Chromosom kompensieren.

Das Gehirn lernte, mit den neuen Informationen umzugehen

Die Forscher konstruierten ein Virus, das das Gen für die bei vielen rotgrünblinden Menschen fehlenden L-Zäpfchen enthielt. Der L-Typ der Zäpfchen erkennt längerwelliges Licht im roten Bereich, der M-Typ im Grün-Bereich des Lichtspektrums. Fehlt einer dieser beiden Zapfen-Typen, entsteht Rotgrünblindheit.

Die Forscher injizierten die mit dem notwendigen Gen ausgestatteten Viren den Tieren direkt in die Netzhaut. Nach 20 Wochen deutete sich an, dass die Affen langsam Rot- und Grüntöne voneinander unterscheiden konnten. Dazu testeten die Forscher die Tiere täglich mit Hilfe von farbigen Punkt-Bildern, in denen Muster versteckt waren. Die Tiere konnten die Muster nur erkennen, wenn sie die Farbtöne der Punkte unterscheiden konnten. Im Laufe der Zeit nahm das Unterscheidungsvermögen der Tiere immer mehr zu. Ihre Zellen hatten offenbar begonnen, den fehlenden Zäpfchentyp zu produzieren.

Die Forscher konnten mit ihren Experimenten auch zeigen, dass eine Gentherapie von Farbenblindheit nicht notwendigerweise in Jungtieren erfolgen muss. Die neuen visuellen Informationen wurden vom Gehirn der Affen verarbeitet, als ob die Tiere die Farben schon immer unterscheiden konnten. "Das zeigt, wie flexibel das visuelle System ist. Es kann die Signale der neuen Zäpfchen fast sofort umsetzen", kommentiert Gerald Jacobs, Psychologe an der University of California, die Studie.

Gentherapieversuche am Menschen sind vielversprechend

Auf gleiche Weise könnte künftig auch die Farbenblindheit beim Menschen geheilt werden. Die Forscher erklärten, dass sie bei den Affen-Experimenten das menschliche Gen verwendet hatten, damit sie es im Erfolgsfall gleich in klinischen Studien einsetzen könnten. Doch die Anwendungsbereiche der Methode gehen noch weiter: Einige Formen angeborener Blindheit entstehen auf ähnliche Weise wie die Rotgrünblindheit und könnten möglicherweise auch einmal mit Gentherapie behandelt werden. Derzeit laufen vielversprechende Versuche mit Gentherapie für die Behandlung einer speziellen Augenerkrankung beim Menschen. Bei Betroffenen führt sie im Laufe der Jahre zur Erblindung.

Zudem könne an der Gentherapie nachvollzogen werden, wie sich die Evolution des Farbensehens bei den Vorfahren des Menschen abgespielt habe, schreiben die Forscher. Zwei schon bestehende Zäpfchen-Typen seien im Lauf der Entwicklung durch einen dritten ergänzt worden. Der ganze Verarbeitungsapparat im Gehirn habe damals schon bestanden und die neuen Informationen ganz einfach übernommen.

lub/ddp

Mehr zum Thema


© SPIEGEL ONLINE 2009
Alle Rechte vorbehalten
Vervielfältigung nur mit Genehmigung der SPIEGELnet GmbH


Die Homepage wurde aktualisiert. Jetzt aufrufen.
Hinweis nicht mehr anzeigen.