Leistungen in der Augenheilkunde und Sehforschung ausgezeichnet

Angeborene, erbliche bedingte Netzhaut-Degenerationen (IRD) führen zum Sehverlust und häufig zur vollständigen Erblindung der Betroffen. Prof. Dr. Uwe Wolfrum vom Institut für Molekulare Physiologie der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) erforscht seit vielen Jahren eine besondere Form dieser Augenerkrankungen, das Usher-Syndrom des Menschen. In Anerkennung seiner wissenschaftlichen Verdienste in der Augenheilkunde und Sehforschung wurde Prof. Dr. Uwe Wolfrum vom renommierten Institut für Ophthalmologie des University College London (UCL) geehrt.

Das Usher-Syndrom ist die häufigste Erbkrankheit, die nicht nur zu Sehverlust, sondern auch zu Taubheit führt. Die Betroffenen können bereits von Geburt an taub sein und erblinden im weiteren Verlauf der Krankheit. Während der Hörverlust mit Hörgeräten und Cochleaimplantaten kompensiert werden kann, gibt es bislang für das Erblinden von Patienten mit Usher-Syndrom keine Therapie. Das Team um Prof. Dr. Uwe Wolfrum erforscht die molekularen Grundlagen, die beim Usher-Syndrom im Auge zu Sehverlust führen, und bereitet mit den gewonnenen Erkenntnissen den Weg für Therapien, die den Sehverlust bei Usher-Syndrom-Patienten verhindern sollen.

Deutschlandweit einzigartige Grundlagenforschung – auf höchstem Niveau

Das Usher-Syndrom ist eine klinisch und genetisch heterogene, rezessiv vererbte Erkrankung. Bislang konnten zehn Gene identifiziert werden, deren Defekte zum Usher-Syndrom führen. Die Mainzer Forschergruppe um Prof. Dr. Uwe Wolfrum ist in Deutschland derzeit das einzige Labor, das auf höchstem Niveau an der Erforschung des Usher-Syndroms mithilfe modernster molekular- und zellbiologischer Methodik arbeitet.

Um die Funktion der Usher-Syndrom-Proteine in der Zelle zu erschließen, versuchen die Forscher unter anderem Proteine zu identifizieren, die mit den Usher-Syndrom-Proteinen interagieren, und analysieren die daraus resultieren Proteinnetzwerke (Interaktome). Die Dysfunktionen der Usher-Syndrom-Gene und -Proteine analysiert die Arbeitsgruppe an Modellen, die die spezielle zellbiologische Umgebung des menschlichen Auges simulieren: in humanen retinalen Organoiden, also in zellulären Modellen der Netzhaut, die über induzierte pluripotente Stammzellen (iPSC) von Patienten generiert werden, sowie in Augen von Schweine-Großtiermodellen, die das lebende menschliche Auge in Größe und Aufbau sehr gut repräsentieren. Untersuchungen beider Usher-Syndrom-Modelle in Kombination und die Möglichkeit zum phänotypischen Vergleich sind weltweit einzigartig und könnten auch dazu beitragen, durch den vermehrten Einsatz von humanen retinalen Organoiden Tierexperimente künftig zu reduzieren beziehungsweise langfristig insgesamt zu ersetzen.

Aus der Grundlagenforschung in präklinische Tests

Neben Untersuchungen zu den pathologischen Veränderungen in der Zellmorphologie mittels moderner Licht-/Fluoreszenzmikrokopie und Elektronenmikroskopie ermittelt die Forschergruppe mittels Transkriptom- und Proteom-Analysen in beiden Modelsystemen deregulierte Signalwege. Auf diesem Wege erhalten sie nicht nur neue Erkenntnisse zu den Pathomechanismen, die zum Usher-Syndrom führen, sondern können auch relevante Biomarker für die Usher-Syndrom-Erkrankung sowie neue Ziele für Therapien identifizieren. Basierend auf aus der Grundlagenforschung gewonnenen Informationen führt das Therapie-Team in der Mainzer Arbeitsgruppe um Wolfrum aktuell in beiden Modellsystemen präklinische Tests von Therapiekonzepten zum Usher-Syndrom durch, um diese künftig in die klinische Anwendung zu bringen.