Wetenschappers in Duitsland denken een oplossing gevonden te hebben voor mensen die lijden aan retinitis pigmentosa (RP) en maculadegeneratie (MD), zo werd uitgelegd in het best gelezen verhaal van afgelopen week. RP is een aangeboren oogafwijking die optreedt bij mensen tussen hun dertigste en vijftigste levensjaar. Het begint bij nachtblindheid en verkleining van het zichtveld, langzaam gaat het zicht steeds verder achteruit en kan zelfs leiden tot blindheid. Bij maculadegeneratie gaat de macula (gele vlek) in het netvlies achteruit. Hierdoor zien mensen die hieraan lijden in het midden van het gezichtsveld minder scherp. Zij hebben bijvoorbeeld moeite met lezen. Meestal worden mensen met MD niet blind.
Met LED-lampen die individueel het contrast en de hoeveelheid blauw in het licht aanpassen per patiënt, hopen de onderzoekers het Fraunhofer Applicatiecentrum Soest en de vakgroep elektrotechniek van de Hogeschool Südwestfalen het zicht van patiënten te kunnen verbeteren.
Maarten Kamermans is hoogleraar neurofysiologie verbonden aan de Universiteit van Amsterdam en groepsleider van de Kamermans groep bij het Herseninstituut waar hij al 30 jaar fundamenteel onderzoek doet naar de werking van het oog. Wat denkt hij van deze speciale LED-lampen?
Beide aandoeningen functioneren anders
Allereerst, wil hij opmerken dat beide oogaandoeningen het netvlies op een andere manier aantasten waardoor de klachten ook niet met elkaar te vergelijken zijn. Om dit beter uit te leggen een snelcursus in de werking van het oog: “Ons oog vangt de weerkaatsing van het licht van het object waar we naar kijken. Deze lichtdeeltjes komen in het netvlies binnen in lichtgevoelige cellen. Je hebt de kegeltjes die het meest voorkomen in de macula, het centrale gedeelte van het netvlies. Deze zorgen ervoor dat we overdag scherp en in kleur kunnen zien. Om ‘s nachts of op plekken waar relatief weinig licht is iets te kunnen zien, hebben we staafjes. Deze zijn veel lichtgevoeliger dan de kegeltjes en komen meer voor aan de rand van het netvlies. Hiermee zien we geen kleur”, legt Kamermans uit.
Bij iemand met de aangeboren afwijking RP gaan de staafjes in het netvlies langzaam dood. “Hierdoor kunnen patiënten in het donker niets meer zien en wordt het zicht aan de randen slechter. Het zorgt voor een soort tunnelvisie”, aldus de hoogleraar. Maculadegeneratie werkt volgens hem precies andersom. Hier sterven de kegeltjes in de macula af, wat bij patiënten leidt tot minder scherp zicht in het midden van het zichtveld. “Hierdoor herkennen ze gezichten vaak minder snel en hebben ze moeite met lezen. Dit is bijna niet te behandelen. Patiënten wordt geleerd om dan meer met de randen van de ogen te kijken. Maar het is geen echte oplossing, het zicht blijft onscherp.”
Nog zien of lichtbrillen zicht kunnen verbeteren
Volgens hem wordt er op dit moment veel met lichtbrillen of speciale lampen zoals in Duitsland geëxperimenteerd. “Sommige patiënten vinden dit fijn, maar dat is natuurlijk erg subjectief. Niet onbelangrijk, zeker niet. Maar in de macula bevinden zich weinig blauwe kegeltjes. Die zitten meer naar de rand en zijn gevoeliger voor blauw licht. Ik moet nog zien of objectief kan worden vastgesteld of er op deze manier vooruitgang in het zicht kan worden geboekt.”
Veel onderzoekers vergelijken de werking van het netvlies met een camera, onterecht volgens Kamermans. “Het netvlies zit veel ingewikkelder in elkaar dan mensen en ook wetenschappers vaak denken. Een camera geeft iedere pixel door en bouwt hiermee een beeld op. Terwijl het netvlies juist allerlei dingen eruit filtert voordat signalen naar de hersenen worden gestuurd. Het maakt als het ware constant berekeningen en stuurt alleen door naar de hersenen wat afwijkt. Het is een stroom aan informatie over beweging van objecten, lichtintensiteit, kleuren en positief of negatief beeld.”
Al deze signalen komen weer op een andere plek aan in de hersenen en de wetenschap is er nog niet precies achter welke signalen bij welke gebieden in de hersenen horen. Dit is zo’n complex proces dat Kamermans het voorlopig niet ziet gebeuren dat retinale protheses op grote schaal gebruikt gaan worden. “Deze implantaten vertalen licht in een elektronisch stroompje dat de cellen van oogzenuwen stimuleert. Deze stroompjes zijn alleen niet in staat om specifieke cellen te stimuleren, cellen die bijvoorbeeld iets zeggen over de kleur rood of hoe snel iets beweegt. Dat zorgt ervoor dat het zicht beperkt blijft en dat de resultaten tegenvallen. De techniek is nog niet ver genoeg ontwikkeld om het juiste signaal op de juiste plek te krijgen.
Gentherapie gaat voor doorbraak zorgen
Meer vertrouwen heeft hij in gentherapie om de klachten van RP te voorkomen. “Het aangeboren gen zorgt ervoor dat lichtgevoelig pigment in een cel zich verkeerd opvouwt en niet wordt afgebroken. De cel wordt zo volgepropt met fout fotopigment en gaat dan uiteindelijk dood. Bij gentherapie wordt dit verkeerde gen doormidden geknipt. Hierdoor hoopt het pigment zich niet meer op en gaat de cel niet meer dood. De onderzoeksresultaten zijn veelbelovend en die doorbraak gaat er zeker komen.”
Een andere veelbelovende techniek om RP te behandelen is optogenetica. Hier wordt het gedrag van een cel beïnvloed door een lichtgevoelig gen in te brengen. In het onderzoek van de groep van Kamermans kwam dit gen uit de lichtgevoelige ion-kanalen. Deze worden in blauwalgen ontwikkeld om licht te detecteren. “Door deze in het netvlies in te brengen, vervangen ze de functie van de fotoreceptoren die zijn stukgegaan”, legt hij uit.
Hierbij is het zaak om het gen in de juiste dosis en in een vroeg stadium van de ziekte in te brengen. “Het netvlies heeft een gelaagde structuur, waarbij de eerste zorgt voor alle berekeningen voordat signalen naar de hersenen gaan. De ziekte is progressief dus je moet er op tijd bij zijn. Anders is die laag al te ver beschadigd. Het is mogelijk om een diepere laag gevoelig te maken voor licht. Maar dat heeft minder resultaat omdat je de berekeningen van de eerste laag mist.”
Verder onderzoek nodig
De eerste drie patiënten zijn door de Franse onderzoeksgroep Gensight met een relatief lage dosis behandeld, weet Kamermans te vertellen. “Hier reageerden ze positief op. Het plan is om deze studie verder vorm te geven. Alleen heb ik hier vanwege corona – bij fysieke congressen sprak je elkaar tussen de lezingen door, online gebeurt dat minder – al even niets meer over gehoord.”
In Nederland moesten Kamermans en zijn collega’s het onderzoek naar optogenetica stopzetten omdat ze niet meer voldoende netvliezen krijgen. “Voorheen kregen we van de cornea-bank het restmateriaal voor wetenschappelijk onderzoek. Maar sinds deze is overgegaan naar de weefselbank mogen ogen alleen gebruikt worden voor hoornvliesonderzoek, de rest wordt weggegooid. Terwijl we weten dat er voldoende aanvoering is. Dat is enorm frustrerend. Wij werken met ons onderzoek misschien niet naar klinische oplossingen, maar onze fundamentele kennis kan daar wel aan bijdragen.”
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
