Würzburg. Vitreoretinale Erkrankungen sind Augenkrankheiten, die den Glaskörper (lateinisch Vitreum) und die Netzhaut (Retina) betreffen und schwerwiegende Folgen für das Sehvermögen haben. Unbehandelt können zum Beispiel Netzhautablösungen und die sogenannte proliferative diabetische Retinopathie, bei der neue, abnorme Blutgefäße die Netzhaut und den Glaskörper schädigen, zu dauerhaftem Sehverlust führen. Um den Schaden zu begrenzen, muss bei der Behandlung häufig der Glaskörper, also die gelartige Substanz im Inneren des Auges, entfernt und durch ein Ersatzmaterial, den sogenannten Glaskörperersatz, ausgetauscht werden. Derzeit kommen in der Medizin dafür spezielle Gase oder Silikonöl zum Einsatz. Diese Substanzen können jedoch erhebliche Nebenwirkungen haben und die Netzhaut sowie den Sehnerv schädigen. Es kann zu weiteren Sehstörungen, zur Bildung eines Grauen Stars (Katarakt) und zu einer Erhöhung des Augeninnendrucks (Glaukom) kommen. Manchmal ist auch eine weitere Operation notwendig, um das Silikonöl wieder zu entfernen.

Nebenwirkungen überwinden mit intelligenten Biohybrid-Hydrogelen

Die Naturwissenschaftler Dr. Malik Salman Haider, Leiter des Forschungslabors der Universitäts-Augenklinik, und Dr. Jörg Teßmar vom Lehrstuhl für Funktionsmaterialien der Medizin und Zahnheilkunde (FMZ) des Uniklinikums Würzburg (UKW) wollen diese Probleme in ihrem neuen Projekt „Biohybride Hydrogele als Glaskörperersatz für die vitreoretinale Chirurgie mit erhöhter Wirksamkeit“ lösen. Mithilfe neuer chemischer und materialtechnischer Verfahren wollen sie einen verbesserten Glaskörperersatz entwickeln. „Dabei setzen wir auf ein sogenanntes Biohybrid-Hydrogel – ein intelligentes Material, das als Tamponade fungiert und gleichzeitig die Schlüsselfunktionen des natürlichen Glaskörpers im Auge nachahmt“, erklärt Malik Salman Haider. 

Jörg Teßmar führt aus: „Die Stärke dieser Materialien liegt in einem innovativen Polymerbaukasten, der Biopolymere und synthetische Polymere kombiniert. Die natürlichen Komponenten werden voraussichtlich biokompatibel sein und dafür sorgen, dass der Glaskörperersatz gut verträglich ist, während die synthetischen Materialien dazu dienen, wichtige Eigenschaften wie Elastizität, Stabilität und Abbau kontrollierbar zu machen." Darüber hinaus bieten synthetische Polymere die Möglichkeit, bei Bedarf direkt im Auge Medikamente freizusetzen. 

Das Ziel besteht darin, modernste Chemie, Materialforschung und Augenmedizin zusammenzubringen, um bessere Ergebnisse bei Augenoperationen zu erzielen. Der Ansatz könnte darüber hinaus neue Forschungsmöglichkeiten in der Augenheilkunde eröffnen, etwa für die gezielte Freisetzung von Medikamenten oder die Entwicklung neuer Gewebeersatzstoffe – Stichwort Tissue Engineering.

IZKF fördert das Projekt drei Jahre lang mit Stellenfinanzierung 

Das Interdisziplinäre Zentrum für Klinische Forschung (IZKF) fördert das Projekt T-531 über einen Zeitraum von drei Jahren. „Wir danken dem IZKF ganz herzlich für das entgegengebrachte Vertrauen und die finanzielle Unterstützung. Dadurch ist es uns möglich, unser Team zu vergrößern und mithilfe von Biohybrid-Hydrogelen bahnbrechende Lösungen in der vitreoretinalen Chirurgie zu erforschen“, sagt Malik Salman Haider. In den nächsten drei Jahren wird das Team, bestehend aus einem Medizinisch-Technischen Assistenten (MTA) und einem Doktoranden, intensiv daran arbeiten, die ehrgeizigen Ziele des Projekts zu erreichen.

Text: KL / Wissenschaftskommunikation

Der Kongress der Deutschen Ophthalmologischen Gesellschaft e.V. (DOG), der vom 25. bis zum 28. September in Berlin stattfand, trug in diesem Jahr das Leitthema „Ophthalmologie im Wandel – Gemeinsam die Zukunft gestalten“. Auch das Forschungsteam der Augenklinik des Universitätsklinikums Würzburg präsentierte wieder zahlreiche Innovationen, die die Augenheilkunde nachhaltig verändern und zu neuen therapeutischen Ansätzen inspirieren. 

„Als Leiter unseres Forschungsteams bin ich unglaublich stolz auf die herausragenden Leistungen, die wir auf der DOG 2025 vorgestellt haben. Von den ersten 3D-Konjunktivalsphäroiden über sphäroidbasierte Mikrogewebe der Meibomdrüsen bis hin zu innovativen abbaubaren Hydrogelen mit Dexamethason – unser Team erweitert kontinuierlich die Grenzen der Augenforschung“, freut sich Dr. Malik Haider. „Unsere Arbeit ist mehr als nur Wissenschaft – sie ist eine Verpflichtung zur Entwicklung reproduzierbarer, patientenorientierter und translationaler Lösungen.“

Best Abstract Preis an Zhi Liang für die Biofabrikation dreidimensionaler konjunktivaler Sphäroide als In-vitro-Testsystem

Auf dem Kongress wurden zahlreiche Arbeiten ausgezeichnet. Zhi Liang erhielt den „Best Abstract“-Preis der AG Young DOG. Der mit 500 Euro dotierte Preis, gestiftet von Margarete Kramer, würdigt herausragende wissenschaftliche Arbeiten junger Augenärzte und Wissenschaftler aus dem gesamten Gebiet der Augenheilkunde. Zhi Liang präsentierte auf dem Kongress das erste dreidimensionale Konjunktival-Sphäroidmodell, das den Mangel an physiologisch relevanten In-vitro-Systemen für die Augenoberflächenforschung behebt. 

Mithilfe spezieller wabenförmiger Zellkulturplatten aus Agarose – einem aus Rotalgen gewonnenen Zuckerbaustein – und menschlichen Bindehautzellen konnte Zhi Liang mit seinem Team kleine kugelförmige Mini-Gewebe, sogenannte Sphäroide, herstellen. Diese bestehen aus mehreren Zellschichten, ähnlich wie in der echten Bindehaut des Auges. „Unsere reproduzierbare und kostengünstige Plattform fördert mechanistische Studien und das Screening von Wirkstoffen, entspricht den 3R-Prinzipien und bietet Potenzial für personalisierte Augenbehandlungen“, erklärt Malik Haider. 

Sicca-Preis für Biofabrikation von Mikrogewebe auf Sphäroidbasis von Meibom- und Tränendrüsen 

Malik Haider selbst wurde mit dem mit 1.500 Euro dotierten Sicca-Preis ausgezeichnet. Auch er präsentierte eine Arbeit aus dem Bereich der Biofabrikation. Um dem Mangel an physiologisch relevanten Modellen für die Erforschung von Erkrankungen des trockenen Auges sowie für die Verabreichung von Augenmedikamenten entgegenzuwirken, entwickelte er sphäroidbasiertes Mikrogewebe aus Meibom- und Tränendrüsen. Meibomdrüsen sind kleine Talgdrüsen am Rand der Augenlider. Sie produzieren eine fettige Flüssigkeit, die sich als dünne Schicht auf den Tränenfilm legt und so verhindert, dass die Tränenflüssigkeit zu schnell verdunstet. Als Fettlieferanten des Tränenfilms sind sie entscheidend für gesunde, befeuchtete Augen. 

Mithilfe skalierbarer 3D-Kulturverfahren gelang es Haider und seinem Team, die Zellen dazu zu bringen, sich zu gleichmäßigen, lebensfähigen, kugelförmigen Mini-Geweben zusammenzuschließen. Diese bewahrten die gewebespezifische Struktur und Funktion des echten Drüsengewebes. Die Methode ist einfach, günstig und gut reproduzierbar. Dadurch eignet sie sich hervorragend für die Erforschung von Krankheitsursachen, das Testen neuer Therapien und sogar für die personalisierte Augenmedizin. Außerdem erfüllt sie die 3R-Prinzipien, da sie Tierversuche deutlich reduzieren kann.

Zwei Poster des Tages

Darüber hinaus wurden zwei Posterbeiträge des Würzburger Teams als Poster des Tages ausgezeichnet. Dr. Raoul Verma-Führing wurde für die Entwicklung und Charakterisierung eines neuartigen Trägersystems für Augenmedikamente gewürdigt. Dabei handelt es sich um ein Gel auf Hyaloronsäure-Basis, das mit winzigen Mizellen gefüllt ist. Diese enthalten den Wirkstoff Dexamethason, ein starkes entzündungshemmendes Medikament. Das System zeigte eine ausgezeichnete Zytokompatibilität und ist somit zellverträglich sicher für das Auge. Es verfügt über ein stabiles Quellverhalten, kann also Wasser aufnehmen, ohne seine Stabilität zu verlieren. Zudem lässt es sich so einstellen, dass es sich im Auge langsam abbaut und den Wirkstoff gleichmäßig und über einen längeren Zeitraum freisetzt. Durch die Kombination von Lichtaktivierung beim Einsetzen und der empfindlichen Reaktion auf körpereigene Enzyme entsteht eine maßgeschneiderte und patientenfreundliche Methode zur wirksamen Behandlung von Augen über längere Zeiträume – ohne dass ständig neue Tropfen oder Injektionen nötig sind.

Das zweite Poster des Tages aus Würzburg stammte von Pia Schröder. In ihrer Arbeit machte die Assistenzärztin auf die Diskrepanz zwischen Ganglienzellanalyse in der optischen Kohärenztomografie (OCT) und Gesichtsfeldtests bei der Erkennung von (post-)chiasmatischen Läsionen aufmerksam. Das Chiasma ist die Kreuzung, an der sich die Sehnerven treffen, die die Signale vom Auge ins Gehirn leiten. Schädigungen oder Erkrankungen an oder hinter dieser Kreuzung können zu Gesichtsfeldausfällen führen. Auch ein Glaukom kann die Sehnerven schädigen und Einschränkungen im Gesichtsfeld verursachen. Es kann schwierig sein, eine Schädigung des Sehnervs durch ein Glaukom von einer Schädigung hinter der Sehnervenkreuzung im Gehirn zu unterscheiden. Mithilfe einer speziellen Bildgebungsmethode, der OCT-Ganglienzellanalyse, lässt sich die Nervenzellschicht der Netzhaut sehr genau untersuchen. Pia Schröder berichtete von drei Patienten, bei denen diese Analyse eine Verdünnung der Nervenzellschicht entlang der vertikalen Mittellinie zeigte, obwohl die üblichen Gesichtsfeldtests noch unauffällig waren. Weitere Untersuchungen ergaben einen Tumor der Hirnanhangsdrüse (Hypophysenadenom), eine Narbenbildung entlang der Sehnervenbahn (Gliose) sowie eine Läsion im Bereich des Kapselsattels/Hypothalamus. Die Ergebnisse zeigen, dass Veränderungen in der Ganglienzellschicht bereits in einem sehr frühen Stadium auftreten können, noch bevor Patienten Einschränkungen im Gesichtsfeld bemerken. Damit könnte die OCT-Analyse ein wichtiger Frühwarnhinweis sein.

Malik Haider resümiert: „Diese Auszeichnungen und Anerkennungen spiegeln nicht nur die individuelle Brillanz wider, sondern auch das kollektive Engagement, die Kreativität und die Ausdauer jedes einzelnen Teammitglieds.“

Die Kongressbeiträge der Augenklinik finden Sie hier.

Würzburg. Knapp zehn Prozent der Deutschen über 60 Jahre weisen Anzeichen einer Degeneration der Netzhaut auf. Jenseits des 75. Lebensjahres steigt das Risiko, an einer altersbedingten Makuladegeneration (AMD) zu erkranken, sogar auf 30 Prozent. Die AMD ist für etwa die Hälfte aller Erblindungen und einen Großteil der Sehbehinderungen in Deutschland verantwortlich. Um die Diagnostik und die Therapieentscheidungen bei der Erkrankung zu verbessern, nutzt die von Prof. Dr. Jost Hillenkamp geleitete Augenklinik des Uniklinikums Würzburg (UKW) seit Anfang 2025 die medizinischen Softwarelösungen Fluid Monitor und GA Monitor der RetInSight GmbH. 

Flüssigkeitsansammlungen erkennen und quantifizieren

Der Fluid Monitor ist eine KI-basierte Software zur präzisen und automatischen Auswertung von mit optischer Kohärenztomographie (OCT) gewonnenen Bildern. Das System erlaubt es den Ärztinnen und Ärzten, krankheitstypische Flüssigkeiten in den verschiedenen Netzhautschichten auf einen Blick zu erkennen und zu quantifizieren. Diese Flüssigkeitsaustritte sind die wichtigsten Indikatoren für die Aktivität der neovaskulären altersbedingten Makuladegeneration (nAMD, feuchte AMD). Der Fluid Monitor liefert einen übersichtlichen und bebilderten PDF-Bericht und bietet eine praktikable Basis für die Beurteilung des Krankheitsverlaufes und die individuelle Anpassung der Behandlung.

Unterstützung bei der Bewertung der Degeneration

Der GA Monitor ist ein ebenfalls KI-basiertes Programm zur Befundung von OCT-Bildern im Rahmen des Managements der geographischen Atrophie (GA), der trockenen Form der AMD. Es visualisiert, lokalisiert und quantifiziert die Degeneration der Photorezeptoren und den Verlust des retinalen Pigmentepithels in der Netzhaut, lange bevor dies in der klinischen Routine erkennbar ist. Innerhalb von Minuten erstellt der GA Monitor einen einseitigen PDF-Bericht. „Die Software ermöglicht damit erstmals eine umfassende und frühzeitige Erfassung der Aktivität und des Stadiums der GA, was mit Routinemethoden bisher nicht möglich war“, schildert Prof. Hillenkamp. Die leicht verständlichen Bilder des Berichts unterstützen nach seinem Worten zudem die Patientenkommunikation bei der schweren chronischen Erkrankung.

Am UKW kommen die OCT-Bildanalyseprogramme in der Netzhaut- und IVOM-Sprechstunde bei ausgewählten Patientinnen und Patienten zum Einsatz. Im weiteren Jahresverlauf wird die Universitäts-Augenklinik Würzburg die Effizienz und den Nutzen der Software evaluieren, um deren Einsatz in der Patientenversorgung gezielt weiterzuentwickeln.