Die altersabhängige Makuladegeneration (AMD) ist in Deutschland bei über 65-Jährigen die häufigste Ursache einer Erblindung nach gesetzlicher Definition. Es gibt zwei Formen der AMD: die trockene und die feuchte. Von der trockenen AMD sind deutlich mehr Menschen betroffen. Bislang existiert jedoch keine ursächliche Therapie dafür. Möglicherweise ist einer internationalen Forschungsgruppe nun ein Durchbruch für einen neuen Behandlungsansatz der Spätform der trockenen AMD gelungen.

Spätform der trockenen AMD führt zum Absterben von Zellen der Netzhaut

Im späten Stadium entwickelt sich die trockene AMD zu einer sogenannten geographischen Atrophie. Bei dieser Spätform der trockenen AMD sterben Zellen des retinalen Pigmentepithels (RPE) ab. Das RPE bildet die äußerste Schicht der Netzhaut, die zwischen den Photorezeptoren und der Aderhaut des Auges liegt. Es ist für die einwandfreie Funktion der Netzhaut mitverantwortlich und somit für die Sehfähigkeit unerlässlich. Welche Prozesse im Detail zum Absterben der RPE-Zellen führen, ist noch nicht vollständig bekannt.

Forschungsteam findet Mechanismus hinter Entstehung der AMD-Spätform

Einen entscheidenden Beitrag zum Verständnis der geographischen Atrophie leistete kürzlich eine internationale Forschungsgruppe, zu der auch Forschende des Paul-Ehrlich-Instituts gehören. Schon vor dieser Studie wurde sogenannte Alu-RNA als eine Ursache für das Absterben der RPE-Zellen gesehen. Neu ist die Entdeckung eines Mechanismus, der an der schädigenden Wirkung dieser Alu-RNA maßgeblich beteiligt ist.

Ursache für das Absterben von RPE-Zellen: was ist Alu-RNA?

Zellen nutzen RNA vor allem als Boten von genetischen Informationen für die Proteinbiosynthese. Im Zellkern sind die genetischen Informationen in Form von DNA gespeichert. Zunächst muss aber der Bauplan für jeweils ein bestimmtes Protein von DNA in RNA umgeschrieben werden. Die RNA-Stücke sind vergleichsweise kurz, sodass sie aus dem Zellkern ins Zellplasma wandern können. Dort werden dann entsprechend der RNA-Anleitung Proteine hergestellt. Alu-Elemente sind spezielle DNA-Abschnitte im menschlichen Genom, die auch in RNA umgeschrieben werden. Diese Alu-RNA gelangt wie andere RNA ins Zellplasma, allerdings dient Alu-RNA nicht als Anleitung für die Herstellung von Proteinen.

Möglicher Behandlungsansatz greift bei der Umschreibung von RNA in DNA ein

In der aktuellen Studie konnte die Forschungsgruppe erstmalig nachweisen, dass Alu-RNA im Zellplasma wieder zurück in DNA umgeschrieben werden kann. Diese DNA-Stücke enthalten nur die genetische Information der RNA und sind somit ebenfalls wesentlich kürzer als die Ursprungs-DNA im Zellkern. Daher werden sie komplementäre DNA (cDNA) genannt. Die Alu-cDNA sammelt sich in den Zellen des retinalen Pigmentepitheliums an, wodurch diese absterben. Das Besondere an der Entdeckung des Forschungsteams ist, dass die Umschreibung der RNA in cDNA im Zellplasma an den Mechanismus erinnert, den manche Viren für ihre Vermehrung nutzen. Das Humane Immundefizienz-Virus (HIV) ist ein solches Virus. Da Medikamente zur Behandlung einer HIV-Infektion genau in diesen Mechanismus eingreifen, könnten sie laut der Forschungsgruppe womöglich auch zur Behandlung einer trockenen AMD infrage kommen.

HIV-Medikamente zur Behandlung einer trockenen AMD geeignet?

Bei den HIV-Medikamenten handelt es sich um sogenannte Nukleosidische-Reverse-Transkriptase-Hemmer (NRTI). Sie blockieren die Umschreibung von RNA in cDNA und verhindern auf diese Weise die Vermehrung des HI-Virus. Die Forschungsgruppe lieferte in ihrer Studie schon erste Hinweise dafür, dass diese Medikamente ebenso den schädigenden Prozess bei der AMD-Spätform aufhalten können. Sie analysierte vier Datenbanken US-amerikanischer Krankenversicherungen und ermittelte so, wie viele Personen mit oder ohne Einnahme von diesen HIV-Medikamenten eine Spätform der trockenen AMD entwickelten und wie viele nicht. In allen vier Datenbanken traten unter Einnahme der HIV-Medikamente weniger Fälle der AMD-Spätform auf als ohne dieses Medikament. Die Forschenden sehen ihre Ergebnisse als Anlass, den Nutzen dieser HIV-Medikamente bei der trockenen AMD in entsprechenden klinischen Studien genauer zu untersuchen. Zusätzlich wollen sie Medikamente testen, die den NRTI ähneln, aber verträglicher sind.

Fazit

Derzeit befinden sich mehrere Behandlungsansätze für die trockene AMD zur Überprüfung in klinischen Studien. Dazu zählen unter anderem verschiedene Medikamente, Gentherapien und die Transplantation von RPE-Zellen. Ein Vorteil der Erkenntnisse der aktuellen Studie wäre, dass die womöglich passenden Medikamente schon für die Behandlung von HIV seit längerem im Einsatz sind. Somit müsste die Medikamentenentwicklung nicht bei null beginnen und Personen mit trockener AMD könnten davon eventuell schneller profitieren. Die Voraussetzung ist selbstverständlich, dass die klinischen Studien entsprechend positiv verlaufen.

Quelle: Fukuda S. et al. (2021): Cytoplasmic synthesis of endogenous Alu complementary DNA via reverse transcription and implications in age-related macular degeneration. Proc Natl Acad Sci U S A 118: e2022751118