Revoluce ve sluchovém systému: Göttingenští vědci vyvíjejí lehké implantáty!

Revoluce ve sluchovém systému: Göttingenští vědci vyvíjejí lehké implantáty!

Göttingen Cluster of Excellence „Multiscale Bioimaging“ (MBExC) a Else Kröner Fresenius Center for Optogenetic Therapes (EKFZ OT) se specializovaly na vývoj inovativní sluchové protézy. Jejich cílem je poskytnout neslyšícím a nedoslýchavým lidem přístup k přirozenému potěšení ze sluchu prostřednictvím nové metody známé jako „slyšení světlem“. Zejména současné kochleární implantáty (eCI) mají často problém s tím, že zvuk je vnímán jako umělý a zkreslený. To platí zejména pro hlasy, zatímco vnímání hudby je často vnímáno jako cizí. Pracujeme proto na kombinaci genové terapie a lékařské technologie, která slibuje výrazné zlepšení zvukového zážitku.

Současný výzkum využívá optogenetiku k tomu, aby byly nervové buňky v kochlei citlivé na světlo. Světelné signály vysílané optickým kochleárním implantátem (oCI) mají stimulovat tyto nervové buňky a produkovat jemnější, přirozenější zvuk ve srovnání s elektrickou stimulací používanou u konvenčních eiCI. Projekt získává více než jeden milion eur z projektu „SPRUNG“ spolkové země Dolní Sasko a Nadace Volkswagen a má podporu MBExC k přechodu ze základního výzkumu na klinickou aplikaci. Dlouhodobým cílem tohoto vývoje je vrátit sluchově postiženým svět jemných zvuků, čistých hlasů a komplexních hudebních zážitků.

Výzvy konvenčních kochleárních implantátů

Podle WHO trpí ztrátou sluchu asi 430 milionů lidí na celém světě. Toto číslo by se mohlo do roku 2050 zvýšit na téměř 700 milionů, protože potřeba rehabilitace sluchu roste. Kochleární implantáty jsou určeny k přeměně sluchových signálů na neuronální impulsy, aby se obešly narušené zvukové kódování v kochlei. Otonální implantáty, které existují od 70. let minulého století, používá již přes 700 000 sluchově postižených pacientů. Navzdory své schopnosti porozumět řeči v tichém prostředí se uživatelé často potýkají s hlukem na pozadí a emocemi v hlase.

Většina těchto implantátů využívá elektrickou stimulaci, která vede k velkému laterálnímu šíření, což znamená, že je často stimulováno příliš mnoho neuronů současně, což omezuje frekvenční a objemovou diskriminaci. Počet nezávislých kanálů v těchto implantátech je obvykle menší než deset, což dále snižuje kvalitu kódování zvuku.

Optogenetika jako klíčová technologie

Tým kolem Prof. Dr. med. Tobias Moser označil optogenetiku za klíčovou technologii. Tato inovativní technologie umožňuje zavést do nervových buněk světlocitlivé proteiny, tzv. channelrhodopsiny. Proveditelnost této metody již byla prokázána v testech na zvířecích modelech. Nyní se blíží další vývoj pro lidi. Plánovaný 64kanálový optický CI by měl být schopen učinit řeč srozumitelnou i v hlučném prostředí a jasně reprodukovat melodie. První klinická studie může začít v roce 2026, ale do té doby je zapotřebí významný výzkum.

Kromě toho pokračuje výzkum inovativních mikro-LED kochleárních implantátů, které umožňují optickou stimulaci ve vnitřním uchu. Cílem je vyvinout kochleární implantáty s až 100 světelnými zdroji, které jsou vhodné pro lidské použití. Funkční studie by měly zkoumat kódování zvuku pomocí optických implantátů ve srovnání s přirozeným sluchem.