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Abstract：
The human retina is a highly structured and complex neurosensory tissue central to perceiving and processing visual signals. In a healthy individual, the close interplay between the neuronal retina, the adjacent retinal pigment epithelium and the underlying blood supply, the choriocapillaris, is critical for maintaining eyesight over a lifetime. An impairment of this delicate and metabolically highly active system, caused by genetic alteration, environmental impact or both, results in a multitude of pathological phenotypes of the retina. Understanding and treating these disease processes are motivated by a marked medical need in young as well as in older patients. While naturally occurring or gene-manipulated animal models have been used successfully in ophthalmological research for many years, recent advances in induced pluripotent stem cell technology have opened up new avenues to generate patient-derived retinal model systems. Here, we explore to what extent these cellular models can be useful to mirror human pathologies in vitro ultimately allowing to analyze disease mechanisms and testing treatment options in the cell type of interest on an individual patient-specific genetic background.
Die menschliche Netzhaut ist ein hochstrukturiertes und komplexes neurosensorisches Gewebe, das eine zentrale Rolle in der Wahrnehmung und visuellen Verarbeitung optischer Signale spielt. Im gesunden Individuum ist das enge Zusammenspiel zwischen der neuronalen Netzhaut, dem eng benachbarten retinalen Pigmentepithel und der unmittelbaren Blutversorgung, der Choriokapillaris, kritisch für ein lebenslang intaktes Sehvermögen. Eine Beeinträchtigung dieses empfindlichen und metabolisch hochaktiven Systems, sei es durch genetische Veränderung, individuelle äußere Einflüsse oder beides, führt zu einer Vielfalt von pathologischen Phänotypen der Netzhaut. Verstehen und Behandeln dieser Krankheitsprozesse werden durch einen hohen medizinischen Bedarf an Therapieoptionen bei jungen, aber auch älteren Patienten, motiviert. Während natürlich vorkommende oder Gen-manipulierte Tiermodelle viele Jahre erfolgreich in der Gesundheitsforschung eingesetzt wurden, haben jüngere Entwicklungen im Bereich der induzierten pluripotenten Stammzell-Technologie neue, bisher nicht bekannte Möglichkeiten geschaffen, Patienten-abgeleitete Zellmodelle der Netzhaut zu generieren. In diesem Review möchten wir explorieren, in welchem Maße solche zellulären Modelle hilfreich sein können die menschlichen Pathologien in vitro abzubilden und somit deren Krankheitsmechanismen zu verstehen, was wiederum zu Behandlungsoptionen in einem definierten Zelltyp auf einem individuellen Patienten-spezifischen genetischen Hintergrund erlauben würde.
Die menschliche Netzhaut ist ein hochstrukturiertes und komplexes neurosensorisches Gewebe, das eine zentrale Rolle in der Wahrnehmung und visuellen Verarbeitung optischer Signale spielt. Im gesunden Individuum ist das enge Zusammenspiel zwischen der neuronalen Netzhaut, dem eng benachbarten retinalen Pigmentepithel und der unmittelbaren Blutversorgung, der Choriokapillaris, kritisch für ein lebenslang intaktes Sehvermögen. Eine Beeinträchtigung dieses empfindlichen und metabolisch hochaktiven Systems, sei es durch genetische Veränderung, individuelle äußere Einflüsse oder beides, führt zu einer Vielfalt von pathologischen Phänotypen der Netzhaut. Verstehen und Behandeln dieser Krankheitsprozesse werden durch einen hohen medizinischen Bedarf an Therapieoptionen bei jungen, aber auch älteren Patienten, motiviert. Während natürlich vorkommende oder Gen-manipulierte Tiermodelle viele Jahre erfolgreich in der Gesundheitsforschung eingesetzt wurden, haben jüngere Entwicklungen im Bereich der induzierten pluripotenten Stammzell-Technologie neue, bisher nicht bekannte Möglichkeiten geschaffen, Patienten-abgeleitete Zellmodelle der Netzhaut zu generieren. In diesem Review möchten wir explorieren, in welchem Maße solche zellulären Modelle hilfreich sein können die menschlichen Pathologien in vitro abzubilden und somit deren Krankheitsmechanismen zu verstehen, was wiederum zu Behandlungsoptionen in einem definierten Zelltyp auf einem individuellen Patienten-spezifischen genetischen Hintergrund erlauben würde.
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