Untersuchung transienter physiologischer Biomarker für fortschreitende Myopie durch gezielte und multi-exzentrische optische Stimulation

• Antragsteller: Professor Dr. Siegfried Wahl
• Fachliche Zuordnung: Augenheilkunde ; Künstliche Intelligenz und Maschinelle Lernverfahren ; Messsysteme ; Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 563682942

Die Myopie stellt ein globales Gesundheitsproblem dar, da ihre Prävalenz den Prognosen zufolge stetig zunehmen wird. Obwohl bei den Methoden zur Myopiekontrolle (MK) erhebliche Fortschritte erzielt wurden, sind die optischen und molekularen Mechanismen der Entstehung und des Fortschreitens der Myopie noch nicht vollständig geklärt. Bisherige Forschungsarbeiten haben gezeigt, dass die Bildeigenschaften optischer Reize auf der Netzhaut eine zeitlich begrenzte Verdünnung oder Verdickung der Aderhaut auslösen, die sogenannte transiente Aderhautreaktion (transient choroidal response, TCR). Hält diese Stimulation länger an, kann sie zu Veränderungen in der Länge des Auges führen, die möglicherweise die Entstehung oder das Fortschreiten von Myopie begünstigen. Daher wird die TCR als Biomarker für das Fortschreiten der Myopie herangezogen. Jedoch sind noch nicht alle Eigenschaften der TCR vollständig verstanden. Die Grundlagenforschung in diesem Antrag basiert auf den folgenden Hypothesen: (1) Die TCR hängt von den Bildeigenschaften des retinalen Stimulus ab; (2) Optische Hochgeschwindigkeits-Bildgebung kann die TCR mit hoher zeitlicher Auflösung in der Netzhautperipherie messen, einem Ort, der für optische Interventionen zur MK von hohem Interesse ist; (3) Das Verständnis der Auswirkungen von z. B. Kontrast oder optische Defokussierung, auf die TCR kann die Entwicklung effektiverer, individualisierter optischer MK ermöglichen. Ziel dieses Projekts ist es, die Beziehungen zwischen den Bildeigenschaften retinaler Reize und den aus der TCR abgeleiteten Biomarkern zu bestimmen. Konkret schlagen wir vor, den Augenhintergrund neben fokussierten fovealen auch mit peripheren Reizen zu stimulieren und die TCR zu messen. Dieser Ansatz simuliert die Darbietung von Reizen bei den derzeitigen MK, die jedoch häufig nicht in der Lage sind, die periphere Bildgüte zu gewährleisten. Deshalb werden wir die Technologie der adaptiven Optik nutzen, um die Aberrationen zu kontrollieren. Dies erlaubt uns, die Eigenschaften der Reize auf der Netzhaut zu verbessern. Außerdem werden wir die TCR mit einem speziell angefertigten optischen Kohärenztomographiesystem messen, simultan zur Netzhautstimulation. Die Integration beider Technologien in ein einziges Instrument wird eine häufige Einschränkung, um die anatomischen Strukturen des Augenhintergrunds zu untersuchen (die Unterbrechung der Stimulation), überwinden. Dieses Projekt wird unser Verständnis der Licht-induzierten Mechanismen, die an der Entwicklung der Myopie beteiligt sind, verbessern. Das wichtigste erwartete Ergebnis dieser umfassenden Studie ist die Identifizierung von Schlüsselmerkmalen der optischen Reize, die für Veränderungen der Aderhautdicke verantwortlich sind und die mit einem langfristigen abnormalen Wachstum des Augapfels in Verbindung stehen könnten. Darüber hinaus könnten die aus dieser Forschung gewonnenen Erkenntnisse den Klinikern zugutekommen, indem sie zu individuelleren MK-Lösungen führen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Polen
• Kooperationspartner: Privatdozent Dr. Grulkowski Ireneusz