WASHINGTON D.C. / LONDON (IT BOLTWISE) – Forscher des National Institutes of Health (NIH) haben einen digitalen Zwilling von Augen-Zellen entwickelt, um die altersbedingte Makuladegeneration besser zu verstehen und zu behandeln. Diese Technologie könnte die Entdeckung neuer Therapien für Blindheit revolutionieren.
Die Entwicklung eines digitalen Zwillings von Augen-Zellen durch das National Institutes of Health (NIH) markiert einen bedeutenden Fortschritt in der Augenforschung. Diese innovative Technologie ermöglicht es Wissenschaftlern, die Organisation von Zellen sowohl im gesunden als auch im erkrankten Zustand zu untersuchen. Besonders im Fokus steht die altersbedingte Makuladegeneration (AMD), eine der Hauptursachen für Sehverlust bei Menschen über 50 Jahren.
Der digitale Zwilling basiert auf retinalen Pigmentepithelzellen (RPE-Zellen), die eine entscheidende Rolle bei der Unterstützung der lichtempfindlichen Photorezeptoren in der Netzhaut spielen. Bei Erkrankungen wie AMD sterben diese Zellen ab, was letztlich zum Verlust der Photorezeptoren und damit zur Erblindung führt. Die Forscher des NIH haben eine detaillierte, datengetriebene 3D-Replik dieser Zellen erstellt, um ihre Entwicklung und Organisation besser zu verstehen.
Um die RPE-Zellen zu modellieren, nutzten die Wissenschaftler induzierte pluripotente Stammzellen, die am Allen Institute for Cell Science in Seattle entwickelt wurden. Mit Hilfe eines automatisierten konfokalen Mikroskops wurden 3D-Bilddaten von 1,3 Millionen RPE-Zellen gesammelt. Diese Daten dienten als Grundlage für die Entwicklung eines KI-Algorithmus namens POLARIS, der die Zellstrukturen und deren Form und Volumen analysiert.
Besonderes Augenmerk legten die Forscher auf die Polarität der Zellen, die für ihre Funktion entscheidend ist. Die gesunden RPE-Zellen folgen einem vorhersehbaren Entwicklungspfad hin zu einem polarisierten Zustand. Diese Erkenntnisse könnten bahnbrechend für die Entwicklung neuer Therapien sein, da sie ein besseres Verständnis der zellulären und subzellulären Veränderungen bei Krankheiten wie AMD ermöglichen.
Die digitale Zwillings-Technologie bietet nicht nur neue Einblicke in die Augenforschung, sondern könnte auch auf andere Erkrankungen und Bedingungen angewendet werden, die die Zellpolarität betreffen. Laut Kapil Bharti, Ph.D., wissenschaftlicher Direktor am NIH, eröffnet diese Methode neue Möglichkeiten für die therapeutische Entwicklung und könnte die Forschung in der Biomedizin maßgeblich vorantreiben.
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