Revolutie in het hoorsysteem: onderzoekers uit Göttingen ontwikkelen lichte implantaten!

Revolutie in het hoorsysteem: onderzoekers uit Göttingen ontwikkelen lichte implantaten!

Het Göttingen Cluster of Excellence “Multiscale Bioimaging” (MBExC) en het Else Kröner Fresenius Centrum voor Optogenetische Therapieën (EKFZ OT) hebben zich gespecialiseerd in de ontwikkeling van een innovatieve gehoorprothese. Hun doel is om dove en slechthorende mensen toegang te geven tot natuurlijk gehoorplezier via een nieuwe methode die bekend staat als ‘horen met licht’. Vooral de huidige cochleaire implantaten (eCI's) hebben vaak het probleem dat ze het geluid als kunstmatig en vervormd laten ervaren. Dit geldt vooral voor stemmen, terwijl de perceptie van muziek vaak als vreemd wordt ervaren. We werken daarom aan een combinatie van gentherapie en medische technologie die de geluidsbeleving aanzienlijk gaat verbeteren.

Huidig ​​onderzoek maakt gebruik van optogenetica om de zenuwcellen in het slakkenhuis gevoelig te maken voor licht. Lichtsignalen verzonden door een optisch cochleair implantaat (oCI) zijn bedoeld om deze zenuwcellen te stimuleren en een fijnkorreliger, natuurlijker geluid te produceren vergeleken met de elektrische stimulatie die wordt gebruikt in conventionele eiCI's. Het project ontvangt ruim een ​​miljoen euro uit het ‘SPRUNG’-project van de deelstaat Nedersaksen en de Volkswagen Foundation en krijgt de steun van MBExC om de transitie te maken van fundamenteel onderzoek naar klinische toepassing. Het langetermijndoel van deze ontwikkeling is om de wereld van fijne geluiden, heldere stemmen en complexe muzikale ervaringen terug te geven aan slechthorenden.

De uitdagingen van conventionele cochleaire implantaten

Volgens de WHO lijden wereldwijd ongeveer 430 miljoen mensen aan gehoorverlies. Dit aantal zou tegen 2050 kunnen stijgen tot bijna 700 miljoen naarmate de behoefte aan gehoorrehabilitatie groeit. Cochleaire implantaten zijn bedoeld om auditieve signalen om te zetten in neuronale impulsen om zo de verstoorde geluidscodering in het slakkenhuis te omzeilen. Otonale implantaten, die al sinds de jaren zeventig bestaan, worden al door meer dan 700.000 slechthorende patiënten gebruikt. Ondanks hun vermogen om spraak te verstaan ​​in stille omgevingen, hebben gebruikers vaak last van achtergrondgeluiden en emoties in hun stem.

De meeste van deze implantaten maken gebruik van elektrische stimulatie die resulteert in een grote laterale spreiding, wat betekent dat vaak te veel neuronen tegelijkertijd worden gestimuleerd, waardoor frequentie- en volumediscriminatie wordt beperkt. Het aantal onafhankelijke kanalen in deze implantaten is doorgaans minder dan tien, wat de kwaliteit van de geluidscodering verder in gevaar brengt.

Optogenetica als sleuteltechnologie

Het team rond Prof. Dr. med. Tobias Moser heeft optogenetica geïdentificeerd als een sleuteltechnologie. Deze innovatieve technologie maakt het mogelijk om lichtgevoelige eiwitten, zogenaamde channelrhodopsins, in de zenuwcellen te brengen. De haalbaarheid van deze methode is al aangetoond in tests in diermodellen. Nu is verdere ontwikkeling voor de mens aanstaande. Een geplande 64-kanaals optische CI zou spraak begrijpelijk moeten kunnen maken, zelfs in rumoerige omgevingen, en melodieën duidelijk kunnen reproduceren. Een eerste klinische proef kan in 2026 van start gaan, maar vóór die tijd is er aanzienlijk onderzoek nodig.

Bovendien wordt het onderzoek naar innovatieve micro-LED-cochleaire implantaten voortgezet om optische stimulatie in het binnenoor mogelijk te maken. Het doel is om cochleaire implantaten te ontwikkelen met maximaal 100 lichtbronnen die geschikt zijn voor menselijk gebruik. Functioneel onderzoek zou geluidscodering met optische implantaten moeten onderzoeken in vergelijking met natuurlijk gehoor.