Deutsche Entwicklung: Retina-Implantate bis 2009 marktreif
Blinde können sehen – der Traum rückt näher

ForschungInnovation

Diagnose “Retina Pigmentosa”: Die Netzhaut degeneriert, der Mensch wird blind. Neuroprothesen können ausgefallene Nervenfunktionen ersetzen. Neue Software macht die Signale für das Gehirn erkennbar.

Netzhaut-Implantat ermöglicht Seh-Eindrücke

Deutsche Entwicklung: Retina-Implantate bis 2009 marktreif

Netzhaut-Implantate sollen blinde Patienten aus ihrer Dunkelheit zurückholen. Mehrere Forschungsgruppen können erste Ergebnisse vorweisen

“Dies ist die erste Studie, bei der unter der Netzhaut ein 3×3 Millimeter großer Chip implantiert wurde. Niemand weltweit hat bessere Ergebnisse mit anderen Methoden präsentiert.” Das sagte Professor Prof. Dr. Eberhart Zrenner, ärztlicher Direktor am Forschungsinstitut für Augenheilkunde in Tübingen, bei der Vorstellung der Pilotstudie, die die Wirksamkeit eines Chip-Implantats getestet hat (wir berichteten vergangenen Herbst)

Sein Team implantierte sieben vollständig erblindeten Patienten einen 3×3 Millimeter großen Chip unter die Netzhaut. 1.500 Fotozellen des Chips haben vier Wochen lang die Aufgabe der zerstörten Sehzellen übernommen und Licht in der Netzhaut in elektrische Signale umgewandelt. Anschließend leistet die künstliche Netzhaut die für eine Bilderkennung wichtige Übersetzungsarbeit. Die elektrischen Impulse werden über den Sehnerv ins Gehirn weitergeleitet. Seh-Eindrücke entstehen.


(Seh-Implantat-Funktionsweise, Klicken, um zu vergrößern)

Gleich nach der Operation reizten die Wissenschaftler zunächst 16 Elektroden des Chips – ein toller Moment, als die vollständig blinden Patienten erstmals einzelne Lichtpunkte wahrnehmen konnten. Im Laufe der Zeit konnten sie Muster sehen, Fenster und Gegenstände grob lokalisieren, zum Beispiel eine weiße Tasse auf einem schwarzen Hintergrund.Aber : Die Erwartungen sollten nicht zu hoch gespannt werden, warnen die Wissenschaftler. Wahrscheinlich sei es leichter, zum Mond zu fliegen, als eine komplett funktionierende Sehprothese zu entwickeln.

Als Voraussetzung müssen Sehnerv und dazugehörige Hirnregionen des Patienten noch intakt sein. Das ist bei der Retina-Pigmentosa der Fall: Die Sehzellen der Netzhaut degenerieren, das Gesichtsfeld engt sich ein, um letztendlich vollständig zu verschwinden. 12.000 Blinde mit dieser Krankheit gibt es in Deutschland. Für alle anderen Krankheiten wie Grüner Star oder Netzhautablösung kommen Netzhaut-Implantate bislang nicht in Frage.


Retina-Implantate haben Marktpotenzial

Deutsche Entwicklung: Retina-Implantate bis 2009 marktreif

“Science-Fiction wird wahr,” so Dr. Wrobel, Vorsitzender des 2003 gegründeten Unternehmens Retina Implant GmbH, das den Chip entwickelt hat. In Deutschland forscht man bereits seit 1995 daran, wie Retina-Implantate die Teile der Sehkraft von Patienten wieder herstellen können, und hat damit eine international führende Position erreicht. Da man sich nun so nah am Markt befindet, halbierte das BMBF die finanzielle Unterstützung – ein Grund, aus dem BMBF-geförderten SUBRET-Konsortium das Unternehmen “Retina Implant” zu gründen.

Als nächste Schritte arbeitet die interdisziplinäre Gruppe um Prof. Dr. Zrenner und Dr. Wrobel an einer drahtlosen Stromversorgung und an einer CE-Zulassung, um das Produkt auf den Markt bringen zu können. Das ist für das Jahr 2009 geplant. Bis dahin sollen Patienten Finger zählen und erkennen können, ob es sich bei einem Hindernis beispielsweise um einen Menschen oder eine Tür handelt. Ein geringes Sehvermögen mit einer räumlichen Orientierung wäre ein Riesen-Fortschritt im Vergleich zur jetzigen Situation der Patienten. Die Prognose, wann und ob Patienten lesen oder allein in die Stadt gehen können, wagt niemand.


(Die “lernende Sehprothese” wird an der Uni Bonn getestet. Bild: Universität Bonn)

“Es gibt Marktforscher, die dieses Jahrzehnt als die Dekade der Retina ansehen und weltweit einen Umfang von einer Milliarde Euro für Retina-Implantate prognostizieren,? betont Dr. Wrobel. Er erwartet für die nächsten Jahre einen Umsatz von 100 Millionen Euro bei weltweit 30.000 verkauften Retina-Implantaten zu einem Stückpreis von 25.000 Euro.


Jedes Sehzentrum arbeitet individuell ? Retina-Encoder übersetzt Signale

Deutsche Entwicklung: Retina-Implantate bis 2009 marktreif

Die Tübinger implantieren den Netzhaut-Chip hinter die Netzhaut – subretinal nennen sie das. Patienten sollen das verbliebene neuronale Netz des Auges und ihre normalen Augenbewegungen nutzen können. Eine andere Forschungsgruppe implantiert den Chip auf die Netzhaut – epi-retinal. Dabei ersetzt das Retina-Implantat die informationsverarbeitenden Funktionen der zerstörten Netzhaut.

Das Licht liefert eine externe Kamera, die an einer Brille befestigt ist. Sie sendet Bilder auf das Retina Implantat, eine auf der degenerativen Netzhaut implantierte dünne Folie, die über feine Kontakte die Kamerasignale weiter an den Sehnerv sendet.

An diesem Ansatz arbeitet zum Beispiel eine Forschungsgruppe um das Unternehmen IMI Intelligent Medica Implants gemeinsam mit dem Universitäts-Klinikum Hamburg-Eppendorf und anderen. Auch die Forschungsgruppe EPI-Ret steht kurz vor der klinischen Erprobung ihres Projekts.

“Bei allen Ansätzen ist es erforderlich, die Informationsverarbeitung der Retina technisch darzustellen”, betont Professor Eckmiller, Professor für Neuroinformatik an der Universität Bonn gegenüber PC Peofessionell. Seiner Meinung nach haben alle Ansätze die Erwartungen bislang nicht erfüllt, da auch die Signalverarbeitung im Auge zusammenbricht, wenn die Netzhaut degeneriert.

“Alle Ansätze brauchen einen Retina-Encoder,” betont er. Daher hat er in die Brille mit der externen Kamera einen solchen Encoder integriert: eine Software, die die elektrischen Impulse so übersetzt, dass das Sehzentrum daraus eine Sehwahrnehmung machen kann.

Jedes Sehzentrum arbeitet individuell. So lernt der Patient mit dem der Retina-Encoder, einen Kreis als Kreis zu sehen, indem der er mit Kopfbewegungen signalisiert, wann er am ehesten einen Kreis wahrnimmt. Getestet wird das System derzeit mit Sehenden.


Auf der Industriemesse in Hannover präsentierte Prof. Eckmiller seine “lernende Sehprothese” (Bild: Unierität Bonn).

Derzeit sucht er Industriepartner. Interessante Kooperationen sieht er derzeit besonders in den USA und in Asien. Während das BMBF lange Jahre eine weltweit führende Position eingenommen habe, hat sie die Förderung nun weitgehend zurückgenommen. “Es stellt sich die Frage, ob sich die Bundesrepublik Deutschland wieder mehr positionieren sollte. Es geht dabei nicht nur um das Retina-Implantat, sondern um Neurotechnologie, um die Entwicklung von intelligenten Neuroprothesen bei Funktionsstörungen wie Blindheit, Gehörlosigkeit, Parkinson, Querschnittlähnmungen und Alzheimer.”