Allein in Deutschland warten jährlich rund 7.000 Menschen auf eine neue Hornhaut, um ihr Augenlicht zu retten. Doch Spenderhornhäute sind Mangelware. Forscher haben deshalb in einem EU-Projekt eine künstliche Hornhaut entwickelt, die dieses Problem beheben soll. Erste Tests im Labor und an Kaninchen waren bereits erfolgreich.
Ist die Hornhaut durch angeborene Fehlbildung, vererbte Erkrankungen oder Verätzungen verletzt, droht dem Patienten die Erblindung. Einen Ausweg bietet die Transplantation einer Spender-Hornhaut. Dabei wird der zentrale Teil der natürlichen Hornhaut kreisförmig entfernt, die neue Hornhaut eingesetzt und vernäht.
Die Zahl der Betroffenen ist enorm: Allein in Europa hoffen jährlich 40.000 Menschen auf einen Spender – oft vergeblich. Wissenschaftler versuchen daher seit langem künstliche Hornhäute herzustellen. Bislang mit wenig Erfolg. Grund dafür sind die widersprüchlichen Anforderungen, die an das Material gestellt werden: Einerseits soll es am Rand fest in das natürliche Gewebe einwachsen, andererseits dürfen sich in der Mitte der Hornhaut keine Zellen absetzen, da dies das Sehvermögen beeinträchtigt.
Polymer in Form gebracht
Forscher am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP in Potsdam und an der Klinik für Augenheilkunde des Universitätsklinikums Regensburg haben gemeinsam mit weiteren Kollegen eine Lösung gefunden – im EU-geförderten Projekt CORNEA. „Basis unserer künstlichen Hornhäute ist ein kommerziell erhältliches Polymer, das kein Wasser aufnimmt und auf dem keine Zellen anwachsen“, sagt Dr. Joachim Storsberg, Projektleiter am IAP.
„Nachdem unser Partner Dr. Schmidt Intraokularlinsen GmbH die Polymere in die richtige Form gebracht hat, beschichten wir die Implantate selektiv: Wir legen Masken darauf und bringen auf den Hornhautrand ein spezielles Protein auf, an das die Zellen der natürlichen Hornhaut andocken können. So kann sich das Hornhautimplantat fest mit dem natürlichen Teil der Hornhaut verbinden, während die Mitte der Hornhaut frei von Zellen und somit klar bleibt.“
Wasserliebendes Polymer
Das Besondere an dem Protein: Es übersteht die spätere thermische Sterilisation der künstlichen Hornhaut unbeschadet, da es nicht dreidimensional gefaltet ist wie große Proteine. Eine solche Faltung würde beim Sterilisieren zerstört – und damit würden auch die Eigenschaften verändert. Den vorderen optischen Bereich des Implantats beschichten die Forscher mit einem wasserliebenden Polymer: So ist er immer mit Tränenflüssigkeit benetzt.
Im Labor haben Forscher um Dr. Karin Kobuch vom Universitätsklinikum Regensburg die Hornhäute schon überprüft: Hornhautzellen wachsen am Rand sehr gut an und stoppen ihr Wachstum dort, wo die Beschichtung aufhört. Das optische Zentrum des Implantats bleibt klar. Erste Implantate wurden bereits in Kaninchenaugen getestet – mit vielversprechenden Ergebnissen. Verlaufen weitere Tests erfolgreich, beginnt Anfang 2008 die klinische Prüfung.
(idw – Fraunhofer-Gesellschaft, 04.10.2007 – DLO)
