Steinbeis-Team entwickelt technische Umsetzung der Therapie
Das Auge ist das Organ mit dem stärksten Stoffwechselumsatz und damit dem höchsten Sauerstoffbedarf im Körper. Es weist die höchste Durchblutungsrate von allen Organen auf, damit haben Durchblutungsstörungen, die zu einem Mangel an Sauerstoff führen, besonders für das Auge fatale Konsequenzen, die schon nach wenigen Stunden zur Erblindung des Auges führen können. Für wesentliche akute wie auch chronische Sauerstoffmangelerkrankungen des Auges fehlen aktuell aber erfolgreiche Therapien. Das Steinbeis-Transferzentrum OcuTox ist spezialisiert auf experimentelle Glaskörper- und Netzhautchirurgie und arbeitet aktuell an einer Therapie zur Behebung des Sauerstoffmangels.
Platzierung des Gaskatheters in der Nähe der Makula und des Nervus opticus.
Bisherige Therapieversuche richten sich gegen Folgen des Sauerstoffmangels oder der zu hohen Konzentration, sie regulieren aber nicht den Sauerstoff auf physiologische Werte. Ziel des Projekts am Hechinger Steinbeis-Transferzentrum ist es deshalb, diesen Sauerstoffmangel in der äußeren Retina zu beheben oder zu regulieren und damit eine erfolgversprechende Therapie zu entwickeln. Dadurch soll nicht nur die Sauerstoffversorgung der äußeren Retina wiederhergestellt werden, sondern auch eine übermäßige Expression des Signalmoleküls VEGF mit all seinen negativen Konsequenzen verhindert werden.
Zur Behebung des Sauerstoffmangels oder Regulation des Sauerstoffs auf physiologische Werte wird Gas (Sauerstoff, Kohlendioxid oder andere Gase oder Gemische) hinter den Augapfel in die Augenhöhle geleitet. Dazu wird von einem externen Sauerstoffreservoir eine dünne, flexible Schlauchverbindung hinter das Auge verlegt. Am Ende des Schlauches befindet sich eine doppellagige Kunststoffmembran, die parallel zur Lederhaut des Auges ausgerichtet ist. Während die dem Auge abgewandte Kunststofflage keinen Sauerstoff durchlässt, ist die dem Auge zugewandte Seite für gasförmigen Sauerstoff permeabel. Dadurch kann dort Sauerstoff austreten, der dann durch die Lederhaut und Aderhaut hindurch bis zur Retina diffundiert.
Die Menge des Sauerstoffes, die auf der Rückseite des Auges abgegeben wird, plant das Forscher-Team anhand einer ständigen Kontrolle der Sauerstoffkonzentration im Auge zu regulieren. Der Sauerstoffsensor wird wie die doppellagige Membran im Gebiet hinter der Netzhautmitte (Makula) angeordnet, da dies das für das scharfe Sehen bedeutsamste Gebiet der Netzhaut ist und hier der Sauerstoffbedarf am höchsten ist.
Erste Versuche am Universitätsklinikum Tübingen haben gezeigt, dass sich die Sauerstoffkonzentration im Auge durch retrobulbär applizierten gasförmigen Sauerstoff erhöhen lässt. Während die semipermeable Membran und der Sauerstoffsensor hinter dem Augapfel oder im Glasköper untergebracht werden können, werden die Steuerungselektronik mit der dazugehörigen Stromversorgung und das Sauerstoffreservoir außerhalb des Auges, beispielsweise als Aufbau in einem Brillengestell oder wie ein Hörgerät hinter dem Ohr, angebracht.
Allein in Deutschland gibt es rund 2,6 Millionen Patienten, die von einer derartigen Apparatur profitieren könnten oder gekonnt hätten. Ein Patent ist angemeldet. Aktuell sucht das Team am Steinbeis-Transferzentrum OcuTox Industriepartner und Sponsoren, mit denen die externe Apparatur und Steuereinheit in Zusammenarbeit entwickelt werden kann.
Kontakt
Prof. Dr. Ulrich Schraermeyer
Steinbeis-Transferzentrum OcuTox (Hechingen)