Netzhautchip für Blinde

Blindenstock

Sehen

Netzhautchip für Blinde

In Deutschland leiden etwa 40.000 Menschen an der bislang unheilbaren Augenkrankheit Retinitis Pigmentosa. Sie verlieren Stück für Stück ihr Augenlicht, weil die lichtempfindlichen Sinneszellen in der Netzhaut langsam verfallen. Mit dem Verlust der Sehkraft geht ein großes Stück Selbstständigkeit verloren. Im Alltag geht vieles nicht mehr ohne fremde Hilfe. Ein neuartiger Netzhautchip soll erblindeten Betroffenen wieder zum Sehen verhelfen – und ihnen ein Stück Autonomie zurückgeben.


Schleichende Erblindung

Eine Retinitis Pigmentosa (RP) kann sich unterschiedlich äußern. Die meisten Betroffenen leiden an einer sogenannten primären RP. Dabei sterben die Sehzellen im Auge kreisförmig von außen nach innen ab, bis nur noch ein kleiner Sehrest in der Mitte übrig bleibt, der sogenannte Tunnelblick.

Die Stäbchenzellen auf der Außenseite der Netzhaut, die das Sehen bei Dunkelheit übernehmen, gehen dabei zuerst verloren. Die Folge ist Nachtblindheit, die sich aber oft erst im Jugendalter bemerkbar macht.

Im weiteren Verlauf der Krankheit sterben die Zapfen in der Mitte der Netzhaut ab. Dadurch können Betroffene Farben und Kontraste schlechter erkennen. Das Sichtfeld verengt sich immer weiter, bis Gegenstände in den Augenwinkeln verschwinden, und die Sehfähigkeit schließlich erlischt. Ein Prozess, der sich über Jahrzehnte hinziehen kann.

Bei der sogenannten inversen RP sterben die Sehzellen zuerst im Zentrum ab, also in der Gesichtsfeldmitte. Erkrankte können dadurch schlecht Gesichter erkennen, sehen aber in den Augenwinkeln gut. Ebenso können die Sehzellen auch als Ring um das Zentrum herum oder stellenweise absterben. Dann bilden sich immer mehr blinde Flecken auf der Netzhaut.

Verantwortlich für RP ist ein fehlerhaftes Gen, das vererbt werden kann. Doch mehr als die Hälfte der RP-Betroffenen können Kinder mit gesunden Augen bekommen, sagt der Verein Pro Retina, eine Selbsthilfevereinigung für Menschen mit Netzhautdegeneration. Den Übrigen bleibt zumindest eine Chance von 50:50, dass ihre Kinder nicht erkranken.

Kleiner Chip, große Wirkung

RP ist bisher nicht heilbar. Deshalb gleicht die Erfindung von elektronischen Netzhautchips, die Blinden nachweislich eine gewisse Sehfähigkeit zurückgeben, einer medizinischen Sensation.

Prof. Eberhart Zrenner von der Universitäts-Augenklinik Tübingen hat gemeinsam mit Forscherkollegen eine solche Sehhilfe entwickelt. Das Retina-Implantat mit Namen Alpha IMS wird operativ direkt unter die Netzhaut an die Stelle des schärfsten Sehens gepflanzt.

Dort übernimmt es die Funktionen der abgestorbenen Sehzellen. Voraussetzungen dafür sind ein gesunder Sehnerv und intakte Nervenzellen. Außerdem dürfen Patienten nicht von Geburt an blind sein, sonst verarbeitet das Gehirn die Bildinformationen nicht.

Auf dem Mikrochip, der mit drei mal drei Millimetern so klein wie ein Stecknadelkopf ist und so dünn wie ein Blatt Papier, sind 1500 Pixelfelder angeordnet. Auf jedem dieser Felder befinden sich lichtempfindliche Photosensoren, Verstärker und Stimulationselektroden.

Die Photosensoren verwandeln das ins Auge fallende Licht in kleine elektrische Ströme. Diese werden durch Strom von außen verstärkt und über Stimulationselektroden an intakte Nervenzellen übertragen, die in der inneren Schicht der Netzhaut liegen.

Diese sogenannten Ganglienzellen leiten die elektrischen Nervenimpulse dann über den Sehnerv ans Gehirn weiter, wo die Signale Lichtreize und Bildmuster erzeugen.

Als externe Stromquelle für den Chip dient ein tragbares Steuerkästchen, so groß wie eine Zigarettenschachtel. Mit einem Magnet wird elektrische Energie drahtlos an einen Empfänger übertragen, der unter die Haut implantiert ist. Der Empfänger ist am Knochen hinter dem Ohr des Patienten befestigt. Er leitet den Strom durch ein dünnes Kabel weiter an den Mikrochip im Auge.

Mikrochip

Retina-Implantat

Dank Mikrochip Umrisse und Gesichtsmimik erkennen

Der Mikrochip erzeugt einen Seheindruck, der mit einem grobpixeligen Computerbild in Schwarz-Weiß vergleichbar ist. Blinden Testpersonen in klinischen Studien gelang es nach einem Sehtraining, Umrisse, Gegenstände und sogar Gesichtsmienen zu erkennen sowie große Buchstaben zu lesen.

Mit einem technisch optimierten Implantat soll das Bild laut Chiperfinder Zrenner künftig noch kontrastreicher und schärfer werden – farbig wird es aber nicht. Doch für Blinde ist schon schemenhaftes Sehen ein sensationeller Erfolg gegenüber der völligen Dunkelheit, die sie sonst umgibt.

Das Alpha-IMS-Implantat bekam im Sommer 2013 seine Marktzulassung. In Tübingen hat es seither einige Implantationen gegeben. Nach und nach sollen auch andere europäische Augenzentren die Operation anbieten.

Ob die gesetzlichen Krankenversicherungen die rund 100.000 Euro teure Behandlung bezahlen, ist noch unklar. Zrenner ist jedoch zuversichtlich: "Wir gehen davon aus, dass die Krankenkassen die Kosten zumindest für eine bestimmte festgelegte Zahl von Patienten voll übernehmen."

Hand ertastet Blindenschrift

Ohne Netzhautchip: Ertasten statt sehen

Behandlungsansätze für Menschen mit Retinitis Pigmentosa

Als weitere Therapieoption steht manchen Blinden ein elektronisches Netzhaut-Implantat aus den USA namens Argus II zur Verfügung. Im Gegensatz zum Tübinger Modell sind bei diesem Mikrochip zusätzlich eine Spezialbrille, eine Kamera und ein Minicomputer nötig. Die sogenannte Brille für Blinde verhilft Betroffenen ebenfalls zu einer gewissen Sehfähigkeit.

Bisher ist es Forschern nicht gelungen, das genetisch bedingte Absterben der Sehzellen frühzeitig aufzuhalten. Einige Ansätze lassen Menschen mit Retinitis Pigmentosa aber hoffen: Beispielsweise konnte sich die Netzhaut von blinden Mäusen mit einer Gentherapie langfristig regenerieren.

Die Transplantation künstlicher Sehzellen in die Netzhaut lebender Mäuse verlief ebenfalls erfolgreich. Auch das Stimulieren der Netzhaut mit niedrigen elektrischen Strömen erzielte in klinischen Studien einen positiven Effekt. Ob und wann diese Ansätze Retinitis Pigmentosa heilen können, ist allerdings ungewiss.

Mann trägt eine Spezailbrille für Brille

Spezialbrille für Blinde

Autorin: Simone Rapp

Stand: 09.11.2017, 09:36

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