Optogenetik – eine Chance für fortgeschrittene retinale Dystrophien - Swiersy, A.; Klapper, S. D.; Busskamp, V. (Klinische Monatsblätter für Augenheilkunde, 2017)
Die Optogenetik nutzt genetisch modifizierte lichtaktive Proteine, um Zellen durch Licht nicht invasiv zu manipulieren. Der Prototyp dieser Proteine ist Channelrhodopsin2 (ChR2), ein unselektiver Kationenkanal. Dieser kann elektrisch erregbare Zellen durch Lichtimpulse depolarisieren. Die Kombination von Channelrhodopsin und Halorhodopsin (eNpHR), eine hyperpolarisierende lichtgetriebene Cl−-Pumpe, ermöglicht eine komplexe Modulation neuronaler Aktivität sowohl in vitro als auch in vivo. Sehr schnell stellte sich heraus, dass die Optogenetik für die Behandlung von Sehbehinderungen, die mit der Degeneration der Photorezeptoren einhergehen, gute Chancen zur Therapie bietet. Dabei werden funktionslose Photorezeptoren durch die ektopische Expression der hyperpolarisierenden Pumpe eNpHR reaktiviert. Aber auch andere Zellen der Retina können durch die induzierte Expression von ChR2 die Aufgabe des Lichtempfangs übernehmen und damit zu künstlichen Photorezeptoren werden. Mit diesem Übersichtsartikel möchten wir eine kurze Einführung zur Retina und deren Rolle sowohl in der physiologischen als auch in der pathologischen Lichtwahrnehmung geben. Weiterhin werden optogenetische Strategien zur Wiederherstellung der Lichtwahrnehmungen aufgezeigt und strukturelle sowie funktionelle Eigenschaften der auf Rhodopsin basierenden optogenetischen Werkzeuge diskutiert. Letztendlich wird die Anwendbarkeit für die Wiederherstellung des Sehvermögens durch die Optogenetik bewertet.
Keywords: Genetik; Retina; Optogenetik; Channelrhodopsin; retinale Dystrophien