Künstliche Intelligenz untersucht lichtempfindliche Zellen bei genetisch bedingten Netzhauterkrankungen
Augenklinik des Universitätsklinikums Bonn erhält Förderung
Bonn, 13. September 2024 – Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat dem Forschungsprojekt „Selektive Quantifizierung von Photorezeptoren bei Netzhautdystrophien mittels optischer Kohärenztomographie und künstlicher Intelligenz“ 213.000 Euro bewilligt. Das innovative Projekt wurde von Dr. Leon von der Emde, Assistenzarzt an der Augenklinik am Universitätsklinikums Bonn (UKB), initiiert und zielt darauf ab, die Verteilung und Dichte von lichtempfindlichen Zellen, also, Stäbchen und Zapfen, auch Photorezeptoren genannt, in der Netzhaut mittels hochauflösender optischer Kohärenztomographie (OCT) und künstlicher Intelligenz (KI) zu erforschen. Die Ergebnisse dieses Projekts könnten zu einem besseren Verständnis von genetisch bedingten Netzhauterkankungen, den sog. Netzhautdegenerationen, und der Entwicklung neuer, zielgerichteter Behandlungsstrategien beitragen.
Netzhautdegenerationen sind genetisch bedingte Erkrankungen, die oft bereits im Kindesalter zur Erblindung führen können. Traditionelle Untersuchungsmethoden umfassen aufwändige Tests, die zeitintensiv und für die Patientinnen und Patienten belastend sind.
„Mit diesem Projekt wird eine schnelle und präzise Methode zur differenzierten Darstellung und Messung der Photorezeptoren entwickelt“, führt Dr. von der Emde aus. Im Fokus steht dabei die Nutzung von OCT-Scans, um die Außensegmentspitzen der Stäbchen und Zapfen darzustellen. Sollte es gelingen, diese neu identifizierten Merkmale als Biomarker für die Dichte der Photorezeptoren direkt im Auge zu verwenden, könnte dies die Diagnose und Überwachung von erblichen Netzhautdegenerationen deutlich erleichtern.
Ein weiteres Ziel des Projekts ist es, die Dicke der Außensegmentspitzen in den OCT-Daten mit Ergebnissen aus der adaptiven Optik Scanning Laser Ophthalmoskopie (AOSLO) und histologischen Schätzungen der Photorezeptordichte von Spendergewebe in Verbindung zu bringen. Das AOSLO-Labor wird von Dr. Wolf Harmening geleitet mit einem in Europa einzigartigem Set-Up. Zudem soll untersucht werden, ob und wie der Verlust der Funktion der Photorezeptoren (zum Beispiel bei Netzhautdegenerationen) mit bestimmten sichtbaren Veränderungen in den OCT-Bildern zusammenhängt.
„Die Ergebnisse dieses Projekts könnten zu einem besseren Verständnis von Netzhautdegenerationen und der Entwicklung neuer, zielgerichteter Behandlungsstrategien beitragen. Dies wäre ein bedeutender Fortschritt für die medizinische Forschung und die betroffenen Patienten“, erklärt Prof. Dr. Frank G. Holz, Direktor der Augenklinik am UKB.
Die Bewilligung der DFG-Mittel unterstreicht die Bedeutung und dass Potenzial dieses Forschungsprojekts, das einen wichtigen Beitrag zur Augenheilkunde und zur Verbesserung der Lebensqualität von Patienten mit Netzhautdystrophien leisten könnte.
Wissenschaftlicher Kontakt:
Dr.med. Leon von der Emde (Arbeitsgruppe Dr. Thomas Ach)
E-Mail: leon.von_der_emde@ukbonn.de
Telefon: +49 1721026042
Bildmaterial:
Bildunterschrift: High-resolution OCT (high-res OCT) Schnitt durch die Fovea.
A: Netzhautschichten einer gesunden Netzhaut in einem zentralen B-Scan einer high-res OCT-Aufnahme, farbkodiert nach Netzhautschichten dargestellt. B: Nahaufnahme der äußeren Netzhaut (rotes Rechteck aus A) mit u.a. den „Cone outer segment tips“ und „Rod outer segment tips“, die zusammen die Interdigitationszone bilden. Skalierungsbalken = 100 µm.
Bildmaterial:
Bildunterschrift: AOSLO Montage und Annotierung von Stäbchen und Zapfen.
A. Infrarot-Reflexions-Aufnahme des Augenhintergrunds mit AOSLO-Montage und Lage eines einzelnen AO-Bildes bei 7° temporal (orangefarbenes Rechteck). B. Horizontaler Ausschnitt eines einzelnen AOSLO-Bildes. Das violette Rechteck zeigt die Lage in C). C. Darstellung einzelner Zapfen- und Stäbchenphotorezeptoren. Das blaue Rechteck zeigt die Lage in D. D. In der weiteren Vergrößerung: Zapfen- und Stäbchen-Photorezeptoren durch gelbe Kreise bzw. lila Punkte markiert.
Bildnachweis: Universitätsklinikums Bonn (UKB)
Pressekontakt:
Daria Siverina
Stellv. Pressesprecherin am Universitätsklinikum Bonn (UKB)
Stabsstelle Kommunikation und Medien am Universitätsklinikum Bonn
Tel. +49 228 287–14416
E-Mail: daria.siverinar@ukbonn.de
Zum Universitätsklinikum Bonn: Im UKB finden pro Jahr etwa 500.000 Behandlungen von Patient*innen statt, es sind ca. 9.500 Mitarbeiter*innen beschäftigt und die Bilanzsumme beträgt 1,8 Mrd. Euro. Neben den 3.500 Medizin- und Zahnmedizin-Studierenden werden pro Jahr 550 Personen in zahlreichen Gesundheitsberufen ausgebildet. Das UKB steht in der Focus-Klinikliste auf Platz 1 unter den Universitätsklinika (UK) in NRW, hatte in 2023 in der Forschung über 100 Mio. Drittmittel und weist den zweithöchsten Case Mix Index (Fallschweregrad) in Deutschland auf. Das F.A.Z.-Institut hat das UKB mit Platz 1 unter den Uniklinika in der Kategorie „Deutschlands Ausbildungs-Champions 2024“ ausgezeichnet.
