Regenerative Cochlea-Implantate

Sensorineurale Schwerhörigkeit entsteht durch eine Degeneration der sensorischen Zellen oder der primären auditorischen Neuronen (AN) im inneren Teil des Ohres, der sogenannten Cochlea. CI können das Gehör tatsächlich wiederherstellen, jedoch könnte ihr Nutzen erhöht werden, indem sie das Fortschreiten der neuronalen Degeneration blockieren und die synaptischen Verbindungen mit den Sinneszellen wiederherstellen. Dies würde zu einem verbesserten Sprachverstehen vor allem in lauten Umgebungen führen.

Im Projekt "Neurotrophic cochlear implant for severe hearing loss" (NEUEAR) wird daran gearbeitet, mithilfe der Technologie eingekapselter Zellen (EC) mit oder ohne die CI neurotrophe Faktoren zu schaffen, die eine Degeneration weiter verhindern können. Versuche an Tiermodellen mit Hörverlust sollten die Durchführbarkeit einer solchen Vorgehensweise zeigen und die weitere Entwicklung und Vermarktung der vielversprechenden Ergebnisse erleichtern.

Die Forscher konzentrierten sich zunächst auf die Herstellung und Charakterisierung der Zellklone für die EC-Vorrichtung. Gentechnisch veränderte Zellen, die aus ARPE-19, einer menschlichen retinalen Pigmentepithelzelllinie gewonnen wurden, zeigten eine hervorragende Expression neurotropher Faktoren und eine Toleranz gegenüber elektrischer Stimulation. In-vitro-Studien zeigten, dass die Klone der aus dem Gehirn stammenden neurotrophen Faktoren (BDNF) und der aus einer Gliazelllinie stammenden neurotrophen Faktoren (GDNF) unter allen getesteten Zellklonen die beste Neuroprotektion aufwiesen.

Basierend auf den in-vitro-Testergebnissen wurden die besten exprimierenden Zelllinien ausgewählt, um die Sekretion der neurotrophen Faktoren in vivo aus der EC-Vorrichtung zu testen. Im Rahmen von NEUEAR konnte das Design erfolgreich modifiziert werden, und man entwickelte Prototypen von CI- und EC-Vorrichtungen für die Cochlea-Co-Implantation in groß angelegten Tierversuchen.

Mit den Tierversuchen wurde bereits begonnen, und die Optimierung der CI-Gestaltung läuft. Das Team arbeitet zudem an der Entwicklung von Prototypen neurotropher CI-Vorrichtungen, die künftig für klinische Studien am Menschen eingesetzt werden können.

Die Forschungsergebnisse wurden unter den wichtigsten Interessengruppen weit verbreitet. Dazu gehörten Patientenverbände und Wohltätigkeitsorganisationen, die wissenschaftliche Gemeinschaft und die Europäische Kommission.

Der im Rahmen von NEUEAR entwickelte Prototyp neutropher EC mit CI könnte die Aussichten für Millionen von Menschen, die unter sensorineuraler Schwerhörigkeit leiden, verbessern. Eine solche Vorrichtung könnte nicht nur die fortschreitende Degeneration der AN stoppen, sondern die verbesserte Schnittstelle zwischen Gerät und Neuron würde auch zur Verbesserung des Hörerlebnisses führen. Darüber hinaus könnte der EC-Prototyp allein für weitere regenerative Therapien angepasst werden.

Eine erfolgreiche Vermarktung der EG- und CI-Prototypen wird darüber hinaus die Wettbewerbsfähigkeit der am Projekt beteiligten Industriepartner auf dem globalen CI-Markt erhöhen, welcher mehrere Millionen Euro umfasst.