InsightRP2

Etablierung neuer Therapieansätze für die RP2-assoziierte Retinitis pigmentosa

Retinitis pigmentosa (RP) bezeichnet eine Gruppe von erblichen Netzhauterkrankungen, die durch eine fortschreitende Degeneration besonders der Fotorezeptoren gekennzeichnet sind. RP betrifft etwa 1 von 4.000 Personen weltweit und kann durch Veränderungen in vielen verschiedenen Genen verursacht werden. Mutationen im RP2-Gen sind für einen erheblichen Teil der X-chromosomalen Retinitis pigmentosa (XLRP) verantwortlich.

Logo InsightRP2

InsightRP2 ist ein multimodulares, interdisziplinäres Projekt, in dem die AG Wollnik die genetischen Ursachen, den Krankheitsmechanismus und neue Therapieansätze für die RP2-assoziierte Retinitis pigmentosa (RP2-RP) erforscht. Unser Projekt setzt sich dabei aus mehreren Bausteinen zusammen:

Patient*innenregister

Das InsightRP2-Register ist das erste weltweite Register speziell für Patient*innen mit einer durch Veränderungen im RP2-Gen verursachten Retinitis pigmentosa. Es erfasst klinische und genetische Informationen über die Ursachen, die medizinische Vorgeschichte, den Verlauf der Sehstörung und die Behandlung der betroffenen Person. Wir sammeln auch Bilddaten, z.B. Bilder vom Augenhintergrund (Funduskopie; optische Kohärenztomographie, OCT) und analysieren, wie sich die Netzhaut im Verlauf der Erkrankung verändert. Das Register hilft Kliniker*innen und Forscher*innen, die genetischen Grundlagen und den Krankheitsverlauf der RP2-assoziierten Retinitis pigmentosa besser zu verstehen und ihre Forschung und die Entwicklung künftiger Behandlungskonzepte darauf auszurichten. So möchten wir herausfinden, welche Arten von Mutationen im RP2-Gen gehäuft vorkommen und wie sich einzelne Mutationen auf Erkrankungsalter und -verlauf auswirken. Wir möchten auch erfahren, wie die Erkrankung aus Sicht der Betroffenen verläuft und ob es zusätzliche, assoziierte gesundheitliche Probleme wie z.B. eine Neigung zu rheumatischen Beschwerden gibt. Das Register trägt dazu bei, Patient*innen mit dieser speziellen Form der Retinitis pigmentosa zu finden, um ihnen dann den Zugang zu neuen Informationen und ggf. zu künftigen Therapiestudien zu erleichtern. Das Register ist am Institut für Humangenetik angesiedelt und nutzt eine sichere REDCap-basierte Datenbank, die an der Universitätsmedizin Göttingen gehostet wird.

Teilnahmeberechtigt sind Menschen (m, w, d) jeden Alters mit einer nachgewiesenen ursächlichen Veränderung (pathogenen Variante bzw. Mutation) im RP2-Gen. Menschen mit anderen Formen der Retinitis Pigmentosa können leider nicht teilnehmen. Sie können sich aber z.B. im Patientenregister der Patientenvereinigung für Menschen mit Netzhauterkrankungen, PRO RETINA, registrieren.

Anmeldung

Die Anmeldung zur Studie erfolgt online. Bitte benutzen Sie je nach Alter der betroffenen Person die folgenden Links zur Registerseite der UMG:

Hinweise und Informationen zur Teilnahme und Anmeldung finden Sie zusammengefasst auch in dieser Übersicht:

Kontakt

Wenn Sie Fragen haben oder weitere Informationen über die Studie wünschen, wenden Sie sich bitte per E-Mail an die Studienkoordinatorin, Frau Dr. med. Nina Bögershausen: nina.boegershausen@med.uni-goettingen.de

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Retinale AI-Imaging-Analyse

Im InsightRP2-Register nutzen wir Bilddaten wie u.a. Fundusaufnahmen und optische Kohärenztomographie (OCT). Diese Daten werten wir in Kooperation mit dem Team von Prof. Peter Krawitz vom Institut für Genomische Statistik und Bioinformatik Bonn mittels einer eigens programmierten künstlichen Intelligenz (KI) aus. Unser Ziel ist es, morphologische Parameter des Krankheitsverlaufs zu ermitteln.

Ein wesentlicher Vorteil der KI in der Bildanalyse liegt in ihrer Fähigkeit, selbst subtile Veränderungen in der Netzhautstruktur frühzeitig zu erkennen. So können KI-Algorithmen etwa die Abnahme der Dichte von Fotorezeptoren oder Veränderungen in der retinalen Pigmentepithel (RPE)-Schicht mit hoher Präzision identifizieren. Diese Fähigkeiten möchten wir nutzen, um den Krankheitsverlauf der RP2-assoziierten RP auf bildmorphologischer Ebene anhand objektiver Kriterien zu beschreiben. Dies soll in Zukunft dabei helfen, die klinische Diagnose und die Verlaufsbeobachtung zu vereinfachen und verbesserte individuelle Prognosen zu ermöglichen. Darüber hinaus möchten wir die KI-Bildanalyse in der Entwicklung neuer Therapien nutzen, indem wir sie zur Beurteilung der Wirksamkeit von Behandlungsansätzen einsetzen.

Erforschung molekularer Krankheitsmechanismen

Das RP2-Gen kodiert das ubiquitär exprimierte RP2-Protein, das aus 350 Aminosäuren besteht. RP2 ist in der gesamten menschlichen Netzhaut exprimiert und besonders im Ziliarapparat der Fotorezeptorzellen lokalisiert, wo es für die Aufrechterhaltung der Ziliarstruktur und -funktion essentiell ist. RP2 fungiert bekanntermaßen als GTPase-aktivierendes Protein (GAP) für die kleine GTPase ARL3, ein Ziliarprotein, das eine entscheidende Rolle beim Transport von Proteinen zu den äußeren Segmenten der Photorezeptoren spielt.

Um die genaue Funktion von RP2 in verschiedenen retinalen Zelltypen besser zu verstehen, haben wir gemeinsam mit dem Team von Dr. Lukas Cygenek (Leiter der Stem Cell Unit – Göttingen (SCU) der UMG) mittels CRISPR/Cas9-Technologie mehrere Mutationen, die auch bei Patienten vorkommen, in induzierte pluripotente Stammzellen (iPSCs) eingebaut. Aus diesen Stammzellen differenzieren wir verschiedene retinale Gewebe und Organoide, die wir mit modernen Hochdurchsatz- und OMICS-Technologien (z.B. Einzelzell-Transkriptomik, Proteinomik, Metabolomik) sowie zellbiologischen und molekularen Methoden näher untersuchen. Integrative OMICS-Datenanalysen kommen hierbei zum Einsatz. Die erzielten Ergebnisse sollen zusätzliche Erkenntnisse über den Krankheitsmechanismus der RP2-assoziierten RP auf molekularer Ebene liefern.

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Entwicklung von Gentherapie & Genomeditierungstherapie

Die Erkenntnisse, die wir durch unsere molekularen Studien gewinnen, dienen der Entwicklung von neuen Therapieansätzen basierend auf Genersatz und/oder Genomeditierung. Die Gentherapie bietet vielversprechende Ansätze zur Behandlung degenerativer Netzhauterkrankungen. Durch die Gentherapie kann das defekte Gen ersetzt werden, was den Betroffenen hilft, ihre Sehkraft zu stabilisieren oder sogar zu verbessern. Ein bekanntes Beispiel hierfür ist Luxturna®, eine Gentherapie, die erfolgreich bei Patient*innen mit RPE65-Mutationen angewendet wird. Präklinische Studien haben gezeigt, dass mittels Gentherapie auch das RP2-Gen ersetzt und dadurch in Modellen die Funktion der Netzhautzellen weitgehend wiederhergestellt werden konnte. Diese Ergebnisse legen nahe, dass die Gentherapie auch für die RP2-assoziierte Retinitis pigmentosa eine bedeutende therapeutische Option darstellen könnte, besonders auch, da es sich bei dem RP2-Gen um ein „kleines“ Gen handelt und es dadurch einfacher in die Zielzellen eingeschleust werden kann. Wir möchten diese Ansätze weiterverfolgen, um möglichst eine klinisch anwendbare Gentherapie für die RP2-assoziierte Retinitis pigmentosa zu entwickeln.

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