Regeneration und Degeneration der Netzhaut
Dr. Mike O. Karl
Gruppenleiter
Arnoldstr. 18
01307 Dresden

mike.karl@dzne.de
 +49 351 21046320

Forschungsschwerpunkte

Neuronale Degeneration und Regeneration auf Augenhöhe

Neurodegenerative Netzhauterkrankungen sind eine Hauptursache für Sehverlust mit verheerenden Folgen für den Einzelnen und unsere Gesellschaft. Netzhautdystrophien und die altersabhängigen Makula-Degenerationen (AMD) sind verschiedene Gruppen von Erkrankungen die zum Sehverlust führen können und viele Patienten betreffen. Es wird geschätzt, dass bis 2040 über 280 Millionen Menschen weltweit an AMD leiden werden, was in einer alternden Gesellschaft weiter zunehmen könnte. Leider sind präventive oder regenerative Therapien, die effektiv den Verlust von Nervenzellen und Sehvermögen bei Netzhauterkrankungen verhindern, noch nicht verfügbar. Unser Ziel ist es, Mechanismen der Netzhautdegeneration und -regeneration zu entschlüsseln, um Therapien zu entwickeln die den Sehverlust zu verhindern und die Regeneration ermöglichen. Unsere Haupthypothesen sind, dass allgemeine Prozesse bei Netzhauterkrankungen (v. a. Narbenbildung) Ursache für Sehverlust, Folge eines fehlgeschlagenen regenerativen Programms und Quelle neuartiger therapeutischer Ziele sein können.

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Unsere wichtigsten Forschungsziele am DZNE in Dresden sind:

  1. Entwicklung menschlicher (Stamm-) zellbasierter Modellsysteme zur Untersuchung der Degeneration und Regeneration der Netzhaut.
  2. Mechanismen zu entschlüsseln, die Netzhautdegeneration und -regeneration verbinden; v.a. solche, die Sehverlust verursachen und Regeneration einschränken.
  3. Neue potenzielle therapeutische Strategien für Netzhauterkrankungen zu finden.

Entwicklung zellbasierter Systeme für die regenerative Medizin der Netzhaut

  • Unser Mausretina–Assay rekapituliert Schlüsselprozesse der Regeneration und deren Versagen in Zellkultur.
  • Murine und humane pluripotente Stammzell-abgeleitete Organoidsysteme, die die Netzhautentwicklung rekapitulieren und Modellentwicklung erleichtern.
  • Organoid-Modelle für: (i) Netzhauterkrankungen, (ii) Regeneration, (iii) Zellersatztherapie und (iv) Immunzell–Wechselwirkungen.

Entschlüsseln & überwinden von Regenerations–limitierenden Mechanismen

  • Stimulation der Regeneration von Nervenzellen durch endogene Neubildung aus Gliazellen. Unsere Daten zeigten eine altersbedingte Einschränkung der Regenerationsfähigkeit, was auf regulierte restriktive Mechanismen hindeutet.
  • Entschlüsselung von Mechanismen, die die Regeneration regulieren und limitieren, unter Verwendung unseres phänotypischen Regenerationsassays.
  • Validierung potenziell neuer Regulatoren der Netzhaut–Regeneration in murinen und humanen Organoiden.

Modellentwicklung für Netzhauterkrankungen

  • Identifizierung der Voraussetzungen für die Modellierung von Netzhautdystrophien und AMD.
  • Entwicklung von Organoid-Modellen für Anwendungen in der Grundlagenforschung und regenerativen Medizin.
  • Erforschung von Pathomechanismen: v. a. Neuro­degeneration, Narbenbildung und Gewebeumbau.

Weitere Informationen finden Sie unter: www.mokalab.org

Schlüsselpublikationen

Tiago Santos-Ferreira, Manuela Völkner, Oliver Borsch, Jochen Haas, Peter Cimalla, Praveen Vasudevan, Peter Carmeliet, Denis Corbeil, Stylianos Michalakis, Edmund Koch, Mike O. Karl, Marius Ader. Stem cell-derived photoreceptor transplants differentially integrate into mouse models of cone-rod dystrophy. Investigative Ophthalmology and Visual Science. 2016 May 31; 57:3509-3520. doi: 10.1167/iovs.16-19087
Manuela Völkner, Marlen Zschätzsch, Maria Rostovskaya, Rupert W. Overall, Volker Busskamp, Konstantinos Anastassiadis, Mike O. Karl. Retinal Organoids from Pluripotent Stem Cells Efficiently Recapitulate Retinogenesis. Stem Cell Reports. 2016 Apr 11; 6:525-538. doi: 10.1016/j.stemcr.2016.03.001
Kati Löffler, Patrick Schäfer, Manuela Völkner, Tina Holdt, Mike O. Karl. Age-dependent Müller glia neurogenic competence in the mouse retina. GLIA. 2015 Sep 30; 63:1809-1824. doi: 10.1002/glia.22846
Karl MO, Hayes S, Nelson BR, Tan K, Buckingham B and Reh TA. Stimulation of neural regeneration in the mouse. Proc Natl Acad Sci U S A. 2008 Jan 01; 105:19508-13.
Lamba D, Karl MO, Reh TA. Efficient Generation of Retinal Progenitor Cells from Human Embryonic Stem Cells. Proc Natl Acad Sci U S A. 2006 Jan 01; 103:12769-74.

Info-Hotline

Donnerstags 13.30-16.30 Uhr

Für Patienten 0800-7799001

(kostenlos)

Für Ärzte 01803-779900

(9 Cent/Min. dt. Festnetz, mobil evtl. teurer)