Forschung · Crosslinking · 26. Juni 2026
Crosslinking-Biomaterialien und die Zukunft der Behandlung von Keratokonus, infektiöser Keratitis und Myopie
Das Crosslinking ist zu einer der wichtigsten Errungenschaften in der modernen Augenheilkunde geworden. Eine umfassende neue Übersichtsarbeit, die unter Mitwirkung des ELZA Institute entstanden ist, zeigt, wie sich das Crosslinking von einer einzelnen Behandlung zur Rettung gefährdeter Hornhäute zu einem sich rasch entwickelnden Forschungsfeld technologisch weiterentwickelter Biomaterialien entwickelt hat – und wohin sich die Augenheilkunde von hier aus bewegen könnte.
Seit zwei Jahrzehnten beruht eine der stillen, aber wirkungsvollsten Behandlungen in der Augenheilkunde auf einer täuschend einfachen Idee: Wenn man die Hornhaut versteifen kann, lässt sich eine sehbedrohende Erkrankung aufhalten. Diese Idee – das Crosslinking (CXL) – begann als Behandlung des Keratokonus von der Behandlung ausgeschlossen, einer Erkrankung, bei der sich die Hornhaut fortschreitend verdünnt und kegelförmig vorwölbt. Eine neue Übersichtsarbeit in Progress in Retinal and Eye Research, mitverfasst von Forschern des ELZA Institute, zeigt, wie sich dieses Verfahren zu einem breiten Feld innovativer Biomaterialien entwickelt hat.
Das Grundprinzip ist inzwischen Lehrbuchwissen, und ELZA hat zu dieser Entwicklung beigetragen. Kliniker tränken die Hornhaut mit Riboflavin, also Vitamin B₂, und bestrahlen sie anschliessend mit ultraviolettem A-Licht. Das Licht aktiviert das Riboflavin und erzeugt reaktive Sauerstoffspezies, die neue chemische Bindungen zwischen den Kollagenfasern des Hornhautstromas bilden. Das Ergebnis ist eine steifere, stabilere Hornhaut. Das klassische Dresdner Protokoll mit Entfernung des Epithels, das 2003 eingeführt wurde, bleibt der Goldstandard. 15-Jahres-Daten bestätigen, dass es das Fortschreiten des Keratokonus bei der grossen Mehrheit der behandelten Augen stoppt. Mehr darüber, wie das Verfahren funktioniert, erfahren Sie auf unserer Crosslinking-Behandlungsseite.
Hornhaut-Crosslinking über Keratokonus hinaus: Infektionen und Myopie
Die Übersichtsarbeit macht deutlich, dass sich das Feld weit über diese ursprüngliche Anwendung hinaus entwickelt hat. Crosslinking wird heute nicht nur bei Keratokonus eingesetzt, sondern auch bei Ektasien, die nach refraktiver Laserchirurgie auftreten können. Als PACK-CXL wird das Verfahren zudem zur Behandlung infektiöse Keratitiseingesetzt, wobei ultraviolettes Licht und Riboflavin helfen, eindringende Mikroorganismen zu inaktivieren und Enzyme abzuschwächen, die Hornhautgewebe zerstören. Besonders bemerkenswert ist, dass dieselbe biomechanische Logik inzwischen auch auf den hinteren Augenabschnitt übertragen wird: Sklerales Crosslinking wird erforscht, um die Sklera zu versteifen und die fortschreitende Verlängerung des Augapfels zu verlangsamen, die der hohen hoher Myopiewird voraussichtlich bis 2050 ein erheblicher Anteil der Weltbevölkerung betroffen sein.
Eine neue Generation vernetzbarer Biomaterialien
Ein grosser Teil der jüngsten Innovationen, so argumentieren die Autoren, ist im Kern Materialwissenschaft. Sie gliedern das wachsende Instrumentarium in drei Gruppen: physikalische, also lichtaktivierte, chemische und enzymatische Vernetzung. Riboflavin bleibt die Grundlage des photochemischen Ansatzes. Neuere Photosensibilisatoren wie Rose Bengal, der Nahinfrarot-Wirkstoff WST-11, Verteporfin und sogar Quantenpunkte aus graphitischem Kohlenstoffnitrid könnten jedoch eine tiefere Gewebedurchdringung oder eine integrierte Sauerstofferzeugung ermöglichen. Pflanzliche chemische Wirkstoffe wie Genipin versprechen eine Vernetzung ohne UV-Licht, was insbesondere bei dünnen Hornhäuten von Vorteil sein könnte. Auch enzymatische Strategien, die körpereigene Mechanismen zur Stabilisierung von Kollagen nachahmen, machen Fortschritte. Ein kupferbasierter Lysyloxidase-Aktivator, IVMED-80, hat als potenzielle nicht-chirurgische Alternative in Form von Augentropfen bereits Phase-2-Studien erreicht.
Präzisere Wirkstoffabgabe, tiefer ins Auge
Diese Wirkstoffe an den richtigen Ort zu bringen, ist eine eigene Herausforderung. Da das intakte Korneaepithel eine wirksame Barriere darstellt, testen Forscher Permeationsverstärker, Iontophorese, Sonophorese, Nanopartikel, metallorganische Gerüstverbindungen, Hydrogele und Mikronadel-Arrays, um Riboflavin gezielt in das Stroma einzubringen. Sauerstoff, ein geschwindigkeitsbestimmender Bestandteil der Reaktion, wird durch zusätzliche Zufuhr, gepulstes Licht und sauerstoffabgebende Mikronadeln gesteuert. In einer eindrucksvollen Demonstration brachte ein drahtloses, batteriebetriebenes Augenpflaster Riboflavin zur posterioren Sklera und aktivierte die Vernetzung mit einer winzigen LED, wodurch die Sklera-Steifigkeit um 151 Prozent erhöht wurde.
Von Einheitsprotokollen zur präzisen Augenheilkunde
Trotz all dieser Dynamik benennt die Übersichtsarbeit auch die bestehenden Hürden: Viele beeindruckende Ergebnisse stammen bislang aus Labor- oder Tiermodellen, Behandlungen müssen stets zwischen Wirksamkeit und Sicherheit abwägen, und dem Feld fehlen noch standardisierte Messgrössen zur Bewertung des Behandlungserfolgs. Die übergreifende Botschaft der Autoren ist, dass sich das Crosslinking in einer Übergangsphase befindet. Es entwickelt sich hin zu präzisen, datengesteuerten Behandlungen: topografiegeführte Bestrahlung, die die biomechanische Stärkung genau dort konzentriert, wo eine Hornhaut am schwächsten ist; Echtzeit-Überwachung durch Theranostik; tragbare und implantierbare Geräte; sowie KI-gestützte Planung individueller Dosis- und Zeitprofile für das einzelne Auge. Der zukünftige Goldstandard, so die Schlussfolgerung, wird kein starres Protokoll sein, sondern ein flexibler, biomaterialgestützter Rahmen zur gezielten Gestaltung der mechanischen Eigenschaften des Auges – mit dem Ziel, Gewebe zu stärken und gleichzeitig die Sicherheit zu wahren.
Lesen Sie die vollständige Arbeit – kostenlos zugänglich: “Cutting-edge crosslinking biomaterials to advance ophthalmic therapeutics”, veröffentlicht in Progress in Retinal and Eye Research (2026).
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