EU-Projekt entwickelt neue Kunststoffe für Linsen für Kataraktoperation
Der Graue Star ist bei älteren Menschen die Hauptursache für eine Beeinträchtigung der Sehfähigkeit. Wenn die getrübte Sicht den Alltag beeinträchtigt, ist eine Operation zur Entfernung des Katarakts die einzige Lösung. Im Rahmen des EU-Projekts MIRO werden neue Kunststoffe für dünnere Intraokularlinsen zur Verbesserung der Operationstechniken entwickelt. Die neuen Linsen werden 2006 für Patienten zur Verfügung stehen. Eine Linsentrübung entsteht nicht auf dem Auge sondern viel mehr im Augeninneren. Bei einem Katarakt handelt es sich um die Trübung der natürlichen Linse, also dem Teil des Auges, der das Licht fokussiert und ein klares, scharfes Bild hervorbringt. Die Linse befindet sich in einem geschlossenen Linsensack. Abgestorbene Zellen sammeln sich daher im Linsensack an. Mit der Zeit verursacht diese Zellansammlung eine Trübung der Linse, wodurch Bilder verschleiert wirken. Bei den meisten Menschen sind Katarakte eine natürliche Alterserscheinung. Die ersten Anzeichen wie eine verschleierte Sicht oder zunehmende Lichtempfindlichkeit, vor allem beim Autofahren in der Nacht, treten normalerweise ab 50 auf. Bei Menschen ab 55 Jahren sind Katarakte die Hauptursache für den Verlust des Sehvermögens. Außerdem wurde festgestellt, dass auch Augenverletzungen, bestimmte Medikamente sowie Krankheiten wie Diabetes und Alkoholismus eine Kataraktbildung auslösen können. Aus jüngsten Studien geht außerdem hervor, dass die Augen dauerhaften Schaden nehmen können, wenn sie nicht angemessen gegen längere Sonneneinstrahlung geschützt werden. Häufige Sonneneinstrahlung über einen längeren Zeitraum kann zu Schäden an den inneren Strukturen des Auges, unter anderem Linse und Netzhaut, führen. Nach Aussage von Experten sind wir aufgrund des Abbaus der Ozonschicht jedes Jahr mehr UV-Licht ausgesetzt, und Kinder, die heute hohen Mengen an UV-Licht ausgesetzt sind, laufen Gefahr, früher Katarakte zu entwickeln. Sobald sich ein Katarakt auf der Linse gebildet hat, lässt sich eine Verbesserung des Sehvermögens bzw. eine Verkleinerung des Katarakts nur erreichen, indem er operativ entfernt wird. 1948 wurde eine neue Methode eingeführt, mit der sich der Verlust der Brechungskraft des Auges nach Entfernung des Katarakts ausgleichen ließ. So genannte Intraokularlinsen (IOL) wurden operativ in das Auge eingesetzt. Sie bestanden aus einem festen optischen Teil und einem flexiblen haptischen Teil. An ihren Rändern sind elastische Bügel befestigt, die für einen sicheren Sitz der Linse sorgen. Vor der Entwicklung der Intraokularlinse mussten Kataraktpatienten nach der Operation dicke Brillengläser bzw. Kontaktlinsen tragen und waren, da die bei der Operation entfernte natürliche Linse nicht ersetzt wurde, ohne Brille nahezu blind. Beim Einsatz von Intraokularlinsen wird zunächst ein ganz kleiner Schnitt gesetzt, die alte Linse zerstört und entfernt und dann die neue Kunststofflinse ins Auge eingesetzt. In den folgenden 40 Jahren hat sich dieser Markt durch die Entstehung einer zunehmenden Anzahl von kleinen Unternehmen (KMU) allmählich entwickelt. Etwa 1990 wurde eine neue mikro-invasive Operationsmethode zur Kataraktentfernung entwickelt, die nur einen Schnitt von 3 mm erforderte: Phakoemulsifikation oder kurz Phako. Bei dieser Methode zerstört der Chirurg die alte, getrübte Linse mit einem Ultraschallgerät und saugt sie ab. Dann implantiert er eine neue Kunststofflinse (das Implantat) ins Auge. Diese Methode veranlasste die Entwicklung von Intraokularlinsen mit einem Durchmesser von 6 mm, die gefaltet durch einen 3 mm großen Schnitt ins Auge eingebracht werden können. Diese Operationstechnik ist sehr zuverlässig, und da nur ein winziger Schnitt am Auge erforderlich ist und nicht genäht werden muss, heilt das Auge nach dem Eingriff besonders schnell. In den darauffolgenden Jahren erreichte der IOL-Markt in den USA, Westeuropa und Japan seinen höchsten Entwicklungsstand. Die Zahl der Operationen nahmen weniger zu, die Preise für IOL waren rückläufig und in den USA bildeten sich durch die Übernahme von immer mehr KMU multinationale Unternehmen heraus. Jedes Jahr werden in der Europäischen Union über zwei Millionen solcher Linsen eingesetzt. Nun befinden wir uns an der Schwelle zu einer neuen Operationstechnik, bei der Katarakte durch Schnitte entfernt werden können, die kleiner als 1,5 mm sind. Dadurch wird ein Bedarf an einer neuen Generation rollbarer IOL mit extrem dünner Optik entstehen, für die elastische Materialien mit einem weit höheren Brechungsindex als bisher erforderlich sind. OP-Techniken, bei denen der Schnitt derart klein ausfällt, gibt es bereits. Allerdings sind noch keine dazu passenden Intraokularlinsen auf dem Markt. An MIRO, einem gemeinsamen Forschungsprojekt, sind neun Forschungszentren und Unternehmen aus fünf EU-Ländern beteiligt. Ziel ist die Entwicklung neuer Kunststoffe für diesen Zweck sowie der Technologie zur Herstellung von IOL aus diesen Kunststoffen. Darüber hinaus sollen auch die notwendigen OP-Instrumente für die Implantation ins Auge entwickelt werden. MIRO steht für "Micro Incision Research in Ophthalmology" und wird mit 1,18 Millionen Euro im Rahmen der horizontalen Forschungsaktivität unter dem Sechsten Rahmenprogramm (RP6) für Projekte mit KMU-Beteiligung unterstützt. "Die Chirurgen versuchen, die Schnittlänge für die Operation von drei Millimeter auf nur eineinhalb zu verringern", erläutert Joachim Storsberg, Chemiker am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP und Teilnehmer am MIRO-Projekt. "Faltbare Intraokularlinsen aus Hochleistungspolymeren ermöglichen eine mikro-invasive Chirurgie, die ambulant durchgeführt werden kann und noch besser vertragen wird als bisherige Operationsverfahren." Die CORONIS GmbH, Hauptauftragnehmer des Projekts, hat eine Methode zur Herstellung derartiger Verbundwerkstoffe mit ultra-hohem Brechungsindex entwickelt. Der Brechungsindex derzeit verfügbarer Intraokularlinsen liegt bei 1,5 mm. Je größer der Brechungsindex, desto dünner kann man die Linse fertigen. Das Fraunhofer-Institut hat bereits einen Brechungswert erzielt, der deutlich über den bisher erhältlichen Linsen liegt. Die aussichtsreichsten Materialien sind zwei hochbrechende Stoffe mit hoher optischer Transparenz und Flexibilität, also Falt- und Rollbarkeit. Beide sind nicht toxisch, biokompatibel und langzeitstabil. Im gefrorenen Zustand lassen sie sich maschinell bearbeiten und durch photochemische Polymerisation direkt in der gewünschten Form herstellen. "Bereits 2006 sollen die neuen Linsen für den Einsatz an Patienten zur Verfügung stehen", hofft Dr. Wolfgang Müller-Lierheim, Projektkoordinator der CORONIS GmbH. Die klinischen Tests sollen ebenfalls im kommenden Jahr abschlossen werden.