Lichtorgel im Ohr: Erstmals Einsatz von vielkanaligen Cochlea-Implantaten mit Mikro-Leuchtdioden
Meilenstein in der Hörforschung: Forscher*innen der Universitätsmedizin Göttingen sowie der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg kombinieren erstmals die Gentherapie in der Hörschnecke mit optischen Cochlea-Implantaten zur optogenetischen Anregung der Hörbahn in Wüstenrennmäusen. Veröffentlicht in EMBO Molecular Medicine.
Optisches Cochlea Implantat in der Hörschnecke einer Wüstenrennmaus: Das Modell der spiralförmigen Hörschnecke einer Wüstenrennmaus (grau).Das Spiralganglion mit den Hörnervenzellen ist in violett, optisches Cochlea-Implantat ist in blau da rgestellt. © Prof. Salditt, Uni Göttingen
/UMG/MBExC/ Herkömmliche Hörprothesen, sog. Cochlea-Implantate (CI), regen den Hörnerv hochgradig schwerhöriger oder tauber Menschen mittels elektrischen Stroms an. Die Qualität dieses künstlichen Hörens ist jedoch weit entfernt von der Qualität natürlichen Hörens. Dies zeigt sich vor allem an einem schlechten Sprachverständnis in Umgebungen mit Hintergrundgeräuschen. Auch die Musikwahrnehmung ist deutlich eingeschränkt. Eine grundlegende Verbesserung des Hörens mit einem Cochlea-Implantat könnte in Zukunft erreicht werden, wenn es gelingt, den Hörnerv zielgenau mit Licht zu reizen. Da sich Licht – im Vergleich zu elektrischem Strom – besser räumlich eingrenzen lässt, würde es eine präzisere Anregung des Hörnervs ermöglichen.
Auf dem Weg zur Entwicklung eines optischen Cochlea-Implantats sind jetzt Göttinger Hörforscher um Prof. Dr. Tobias Moser gemeinsam mit einem von Dr. Patrick Ruther geleiteten Team von Ingenieuren des Instituts für Mikrosystemtechnik (IMTEK) der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg einen großen Schritt vorangekommen. Da der Hörnerv natürlicherweise nicht auf Licht reagiert, muss er durch gentherapeutische Eingriffe zunächst lichtempfindlich gemacht werden. An einem am Institut für Auditorische Neurowissenschaften sowie am Exzellenzcluster Multiscale Bioimaging von molekularen Maschinen zu Netzwerken erregbarer Zellen (MBExC) der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) entwickelten Tiermodell für menschliche Schwerhörigkeit mit gentechnisch verändertem, lichtsensitivem Hörnerv ließ sich nun ein an der Universität Freiburg entwickeltes neuartiges Cochlea-Implantat für das Hören mit Licht erstmals erproben. Die Ergebnisse zeigen: Optische CIs basierend auf Mikro-Leuchtdioden (µLED) regen den gentechnisch veränderten Hörnerv mittels Licht mit großer Präzision an. Veröffentlicht wurden die Forschungsergebnisse am 29. Juni 2020 in der renommierten Fachzeitschrift „EMBO Molecular Medicine“.
„Dies ist ein wichtiger Meilenstein bei der Entwicklung zukünftiger klinischer opti-scher Cochlea-Implantate. Wir sind damit einen großen Schritt in Richtung klinischer Anwendbarkeit künftiger optischer Cochlea-Implantate vorangekommen“, sagt der Senior-Autor der Publikation Prof. Dr. Tobias Moser, Direktor des Instituts für Auditorische Neurowissenschaften, UMG, und Sprecher der Exzellenzclusters Multiscale Bioimaging (MBExC).
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Originalpublikation
µLED-based optical cochlear implants for spectrally selective activation of the auditory nerve. Alexander Dieter, Eric Klein, Daniel Keppeler, Lukasz Jablonski, Tamas Harczos, Gerhard Hoch, Vladan Rankovic, Oliver Paul, Marcus Jeschke, Patrick Ruther, Tobias Moser, EMBO Molecular Medicine, 29.06.2020, doi: 10.15252/emmm.202012387; * equal distribution
