Referenzkarte von 5 RPE-Subpopulationen der menschlichen Netzhaut erstellt

Grundlage dieser Forschungsarbeit ist die Hypothese, dass regionale phänotypische und funktionelle Unterschiede des retinalen Pigmentepithels (RPE) mit Netzhauterkrankungen wie der altersbedingten Makuladegeneration (AMD) und anderen korrelieren.
Diese Arbeit liefert eine Referenzkarte menschlicher RPE-Subpopulationen und ihrer Lokalisation, wobei 5 konzentrisch angelegte RPE-Subtypen in der Netzhaut identifiziert werden konnten.
Untersucht wurden 17 gesunde Spenderaugen ohne bekannte Netzhauterkrankung und 5 Augen mit bekannter AMD.
Um diese detaillierte, morphometrische RPE-Karte des menschlichen Auges erstellen zu können, wurde eine auf künstlicher Intelligenz basierende Software darauf trainiert, RPE-Grenzen zu erkennen, zu segmentieren und zu analysieren.
Der maschinelle Lernalgorithmus für REShaPE wurde mit Bildern von 12.750 handsegmentierten RPE-Zellen trainiert, was zu einer Genauigkeit von 90 % für die Erkennung spezifischer Merkmale RPE-Zellen führte.
Unter anderem wurden spezifische RPE-Subpopulationen als «anfällig» identifiziert, die bei verschiedenen monogentischen und polygenetischen Netzhauterkrankungen spezifische Betroffen- und Anfälligkeitsmuster aufweisen können.
Diese erstmalig erstellte Referenzkartierung des RPE mit seinen Subpopulationen kann die Grundlage für weitere Untersuchungen molekularer und funktioneller RPE-Unterschiede bilden und womöglich zur Entwicklung präziser Zell- und Gentherapien für degenerative Netzhauterkrankungen beitragen.

_______________________________________________________________________________________________________________________

Ortolan D, Sharma R, Volkov A, Maminishkis A, Hotaling NA, Huryn LA, Cukras C, Di Marco S, Bisti S, Bharti K. Single-cell-resolution map of human retinal pigment epithelium helps discover subpopulations with differential disease sensitivity. Proc Natl Acad Sci U S A. 2022 May 10;119(19)