In einer Pilotstudie haben Forscher und Unternehmer ein Implantat aus Kollagenprotein aus Schweinehaut entwickelt, das der menschlichen Hornhaut ähnelt. Die Ergebnisse der Studie, die gemeinsam von Forschern der Universität Linköping (LiU) und LinkoCare Life Sciences AB durchgeführt wurde, wurden im Fachmagazin Nature Biotechnology veröffentlicht.
Neue Hornhaut stellt Sehvermögen wieder her
Laut den Wissenschaftlern stellte das Implantat bei 20 Menschen mit kranken Hornhäuten das Sehvermögen wieder her, von denen die meisten vor der Implantation blind waren. „Die Ergebnisse zeigen, dass es möglich ist, ein Biomaterial zu entwickeln, das alle Kriterien für die Verwendung als menschliches Implantat erfüllt, das in Massenproduktion hergestellt und bis zu zwei Jahre gelagert werden kann und damit noch mehr Menschen mit Sehproblemen erreicht“, so der an der Studie beteiligte Neil Lagali, Professor am Department für Biomedizinische und Klinische Wissenschaften an der LiU in einer Pressemitteilung. „Damit umgehen wir das Problem des Mangels an gespendetem Hornhautgewebe und den Zugang zu anderen Behandlungen für Augenkrankheiten“.
Die Cornea ist die äußerste Schicht des Auges und ihre Hauptfunktion ist der Schutz des Auges vor Fremdkörpern und Bakterien. Diese Hornhaut besteht hauptsächlich aus dem Protein Kollagen, das ihr ihre Transparenz verleiht. Um eine künstliche Hornhaut herzustellen, haben die Forscher Kollagenmoleküle aus Schweinehaut verwendet. Diese Kollagenmoleküle werden hoch gereinigt und unter strengen Bedingungen für den menschlichen Gebrauch hergestellt. Dabei ist die verwendete Schweinehaut als Nebenprodukt der Lebensmittelindustrie leicht zugänglich, was als wirtschaftlich vorteilhaft gilt.
Bei der Herstellung des Implantats stabilisierten die Forscher die losen Kollagenmoleküle, sodass ein robustes und transparentes Material entstand, das der Handhabung und der Implantation in das Auge standhalten kann. Während gespendete Hornhäute innerhalb von zwei Wochen verwendet werden müssen, können die biotechnisch hergestellten Hornhäute bis zu zwei Jahre lang gelagert werden, bevor sie zum Einsatz kommen.
Minimalinvasive Methode bereits in der Praxis getestet
Darüber hinaus haben die Forscher auch eine neue, minimalinvasive Methode zur Behandlung von Keratokonus entwickelt, einer Krankheit, bei der die Hornhaut immer dünner wird und ihre Form verliert. Bei dieser neuen Methode wird eine biotechnologisch hergestellte Kollagenmatrix verwendet, um die Hornhaut zu stützen und neu zu formen. Die neue chirurgische Methode, die keine Nähte erfordert, wurde zunächst an Schweinen getestet und dann von indischen und iranischen Chirurgen auch am Menschen angewandt. Dabei habe sie sich als einfacher und potenziell sicherer erwiesen als eine herkömmliche Hornhauttransplantation. Gerade der Iran und Indien seien zwei Länder, in denen viele Menschen an Hornhautblindheit und Sehschwäche leiden, in denen es aber einen erheblichen Mangel an gespendeten Hornhäuten und Behandlungsmöglichkeiten gebe.
An der klinischen Pilotstudie nahmen zwanzig Personen teil, die aufgrund eines fortgeschrittenen Keratokonus entweder blind waren oder kurz davor standen, ihr Augenlicht zu verlieren, und denen das Biomaterial implantiert wurde. Die Operationen verliefen laut Forschern ohne Komplikationen; das Gewebe um das Implantat herum heilte gut ab, und bei den Nachuntersuchungen wurden keine unerwünschten Wirkungen festgestellt.
Die vielversprechenden Ergebnisse könnten für diejenigen ein Hoffnungszeichen sein, die an Hornhautblindheit und Sehschwäche leiden. Ein biotechnisch hergestelltes Implantat würde eine neue Alternative zur Transplantation gespendeter menschlicher Hornhäute bieten, die in Ländern, in denen der Bedarf am größten ist, kaum vorhanden sind.