Revolusjon i hørselssystemet: Göttingen-forskere utvikler lysimplantater!

Revolusjon i hørselssystemet: Göttingen-forskere utvikler lysimplantater!

Göttingen Cluster of Excellence "Multiscale Bioimaging" (MBExC) og Else Kröner Fresenius Center for Optogenetic Therapies (EKFZ OT) har spesialisert seg på utviklingen av en innovativ hørselsprotese. Målet deres er å gi døve og tunghørte mennesker tilgang til naturlig hørselsglede gjennom en ny metode kjent som «høre med lys». Spesielt nåværende cochleaimplantater (eCI) har ofte det problemet at de får lyden til å oppleves som kunstig og forvrengt. Dette gjelder spesielt for stemmer, mens oppfatningen av musikk ofte oppfattes som fremmed. Vi jobber derfor med en kombinasjon av genterapi og medisinsk teknologi som lover å forbedre lydopplevelsen betydelig.

Nåværende forskning bruker optogenetikk for å gjøre nervecellene i sneglehuset følsomme for lys. Lyssignaler sendt av et optisk cochleaimplantat (oCI) er ment å stimulere disse nervecellene og produsere en mer finkornet, mer naturlig lyd sammenlignet med den elektriske stimuleringen som brukes i konvensjonelle eiCI-er. Prosjektet mottar over én million euro fra «SPRUNG»-prosjektet i delstaten Niedersachsen og Volkswagen Foundation og har støtte fra MBExC for å gjøre overgangen fra grunnforskning til klinisk anvendelse. Det langsiktige målet med denne utviklingen er å returnere verden av fine lyder, klare stemmer og komplekse musikalske opplevelser til hørselshemmede.

Utfordringene med konvensjonelle cochleaimplantater

Ifølge WHO lider rundt 430 millioner mennesker over hele verden av hørselstap. Dette tallet kan stige til nesten 700 millioner innen 2050 ettersom behovet for hørselsrehabilitering øker. Cochleaimplantater er ment å konvertere auditive signaler til nevronale impulser for å omgå den forstyrrede lydkodingen i sneglehuset. Otonale implantater, som har eksistert siden 1970-tallet, brukes allerede av over 700 000 hørselshemmede pasienter. Til tross for deres evne til å forstå tale i rolige omgivelser, sliter brukere ofte med bakgrunnsstøy og følelser i stemmen.

De fleste av disse implantatene bruker elektrisk stimulering som resulterer i en stor lateral spredning, noe som betyr at ofte for mange nevroner stimuleres samtidig, noe som begrenser frekvens- og volumdiskriminering. Antall uavhengige kanaler i disse implantatene er vanligvis mindre enn ti, noe som ytterligere kompromitterer lydkodingskvaliteten.

Optogenetikk som en nøkkelteknologi

Teamet rundt Prof. Dr. med. Tobias Moser har identifisert optogenetikk som en nøkkelteknologi. Denne innovative teknologien gjør det mulig å introdusere lysfølsomme proteiner, såkalte kanalrodopsiner, i nervecellene. Gjennomførbarheten av denne metoden er allerede vist i tester i dyremodeller. Nå er videre utvikling for mennesker nært forestående. En planlagt 64-kanals optisk CI skal kunne gjøre tale forståelig selv i støyende omgivelser og gjengi melodier tydelig. En første klinisk studie kan starte i 2026, men betydelig forskning er nødvendig før den tid.

I tillegg utvikles forskning på innovative mikro-LED cochleaimplantater for å muliggjøre optisk stimulering i det indre øret. Målet er å utvikle cochleaimplantater med opptil 100 lyskilder som er egnet for menneskelig bruk. Funksjonelle studier bør undersøke lydkoding med optiske implantater sammenlignet med naturlig hørsel.