PhyWO setzt Meilensteine zur Heilung von Augenerkrankungen

Dieses Verfahren ermöglicht eine bisher schmerzhafte und risikoreiche Injektion von Medikamenten in den Augapfel zu ersetzen.

108 Bewerbungen für den diesjährigen Innovationspreis unter dem Motto „Meilensteine setzen“ zählte die Wirtschaftsregion Göttingen (WRG) in diesem Jahr. Im vollbesetzten Deutschen Theater in Göttingen vergab sie am Dienstagabend bei einer feierlichen Gala 9 Preise und 3 Sonderpreise an die Gewinner*innen.

„Es ist für uns eine schöne Bestätigung, wenn unsere Arbeit hier in der Region wahrgenommen und geschätzt wird“, freut sich Rußmann nach der Preisverleihung. „Dass wir nun den Innovationspreis erhalten haben, ist für mein Team und mich ein weiterer Ansporn für unsere Forschung und zeigt, dass die Menschen in Göttingen die HAWK und unsere Arbeit im Blick haben.“

Das Ziel des HAWK-Projektes „PhyWO“ kurz für „Physikalische Verfahren zur personalisierten Wirkstoffgabe und -freisetzung in der Ophthalmologie“, unter Leitung von Prof. Dr. rer. nat. Christoph Rußmann, Göttinger HAWK-Fakultät Ingenieurwissenschaften und Gesundheit, war es, die Therapien in der Augenheilkunde bei zum Beispiel der altersbedingten Makula-Degeneration (AMD) und der diabetischen Retinopathie risikofreier und präziser zu gestalten.

Seit 2016 forscht die HAWK Hochschule für angewandte Wissenschaft Hildesheim/Holzminden/Göttingen mit dem Brigham and Women’s Hospital der Harvard Medical School in Boston an neuen Verfahren zur Diagnose und Therapie von Tumoren und Netzhauterkrankungen. Das Forschungsteam aus Göttingen, Boston und Hawaii hat auch das fokussierte Ultraschallverfahren (FUS) „PhyWO“ entwickelt.
Die Blut-Retina-Barriere reguliert den Austausch zwischen Blut und Netzhaut und verhindert, dass Stoffe unkontrolliert in die Netzhaut diffundieren, aber auch, dass Medikamente eindringen. Dies erschwert die Behandlung der altersbedingten Makuladegeneration (AMD) und der diabetischen Retinopathie (DR), den häufigsten Erblindungsursachen in den Industrieländern. Dabei müssen die Medikamente direkt in den Augapfel gespritzt werden. Im BMBF-Projekt PhyWO entwickelte das Forschungsteam ein fokussiertes Ultraschallverfahren (FUS) zur nichtinvasiven, präzisen und in Echtzeit steuerbaren Medikamentenabgabe.
Das FUS ermöglicht die vorübergehende, nicht-invasive Öffnung der Blut-Retina-Schranke, um Medikamente in erkrankte Netzhautareale einzubringen. Es soll in Zukunft die schmerzhafte und risikoreiche Injektion von Medikamenten in den Augapfel (Anti-VEGF-Therapie) ersetzen. Es befähigt den Augenarzt, Medikamente in Echtzeit unter optischer Kontrolle einer Funduskamera zu applizieren. Das FUS-System besteht aus einer Ultraschalllinse, einer Ultraschallquelle und einer Elektronik zur Erzeugung der Impulse. Es wird mit dem Objektiv einer Funduskamera kombiniert.
Die nichtinvasive Verabreichung von Medikamenten zur Behandlung von Netzhauterkrankungen stellt eine wesentliche Verbesserung für die Patienten dar, da die potenziell schwerwiegenden Nebenwirkungen und Unannehmlichkeiten einer Injektion in den Augapfel vermieden werden. Darüber hinaus ermöglicht sie eine gezielte Behandlung der erkrankten Areale. Aufgrund der weiten Verbreitung der Anti-VEGF-Therapie zur Behandlung der AMD hat ein solches Produkt hervorragende Marktchancen. „Das mögliche Marktpotenzial liegt bei über 100 Millionen pro Jahr“, schätzt das Forschungsteam von Prof. Dr. Christoph Rußmann.
AMD und DR sind Augenerkrankungen mit hoher Erkrankungshäufigkeit und gesundheitsökonomischer Relevanz. Aufgrund des demographischen Wandels wird die Zahl der an AMD Erkrankten (weltweit: 196 Mio. Patienten) weiter ansteigen (2030: rund 243 Mio. Patienten). In fast allen Ländern ist das Diabetes-Risiko und damit auch die Prävalenz der Folgeerkrankung DR stark angestiegen. Gab es im Jahr 2017 weltweit rund 425 Millionen Patienten, so werden für das Jahr 2045 etwa 628 Millionen Menschen mit Diabetes prognostiziert. Der Bedarf an Therapien und personalisierten Verabreichungsformen wird also enorm steigen.
Das PhyWO-Forschungsteam besteht aus Sam Bleker, Dr. Yuanlin Zhang, John Allen, Dr. Ehsan Ranaei Pirmardan, Prof. Dr. Ali Hafezi-Moghadam (Direktor des Molecular Biomarkers Nano-Imaging Laboratory (MBNI)) und Prof. Dr. rer. nat. Christoph Rußmann.
Christoph Rußmann ist seit 2016 Professor für Photonik und Medizintechnik und Dekan der Fakultät Ingenieurwissenschaften und Gesundheit, zu der auch der Gesundheitscampus Göttingen gehört, eine Kooperation von HAWK und Universitätsmedizin Göttingen. Dort leitet er das Labor für Lasermedizin und medizinische Bildgebung. Seine Arbeitsgruppe erforscht photonische und Ultraschall-Verfahren für die Medizin- und Biotechnologie. Außerdem ist er Visiting-Professor am MBNI und Fakultätsmitglied am Brigham and Women’s Hospital der Harvard Medical School.