Hörhilfen der Zukunft

Regeneration der Haarzellen im Innenohr durch Stammzellen

Die Vielfalt der Zellarten im Innenohr macht eine Therapie zu einer echten Herausforderung. Neu generierte Haarzellen können nur dann funktionieren, wenn sie sich an ihrer korrekten physiologischen Position befinden, das heißt in Kontakt mit der Tektorialmembran und den Ausläufern der Spiralganglienzellen sind. Die HNO-Klinik der MHH arbeitet derzeit daran, ein molekularbiologisches Positionierungssystem zu entwickeln, das die zielgerichtete Stammzelltransplantation zum Ersatz untergegangener Haarzellen im Innenohr ermöglicht.

 

Regeneration der Haarzellen im Innenohr durch Genetik

Bestimmte Nährstoffe können Zellen des Hörnervs nach einem Vorfall, der das Gehör oder den Gleichgewichtssinn schädigt, vor Zerstörung schützen. In Experimenten hat sich gezeigt, dass sich nicht nur das Überleben durch diese Nährstoffe verbessert, es regt sogar das Wachstum neuer Zellen an. Da diese Nährstoffe, aufgenommen als Tablette oder Infusion nicht sicher am Innenohr wirken, ist eine direkte Applikation in Innenohr notwendig. Dazu benötigt man so genannte Applikationssysteme, die eine langfristige Gabe dieser Nährstoffe ermöglichen.

Es gibt zell-basierte Applikationsmethoden, die den Nährstoff über einen langen Zeitraum immer wieder neu von einer Zelle produzieren und abgeben. Deshalb werden Zellen genetisch verändert, um einerseits die Abgabe von Nährstoffen über einen langen Zeitraum in das Innenohr zu garantieren und andererseits zerstörte Haarzellen zu ersetzen. Diese genetisch veränderten Zellen können entweder direkt in das Innenohr Ertaubter gebracht werden, oder sie werden auf die Oberfläche der Elektroden von Hörimplantaten (wie zum Beispiel Cochlea-Implantate) aufgetragen. Sobald die Elektrode in das Innenohr eingeführt wurde, entsteht die gewünschte Wirkung.

Vor allem Stammzellen erscheinen hierbei als eine besonders geeignete Zellart. Sie können nach genetischer Veränderung zur Produktion von Nährstoffen oder zur Unterscheidung der gewünschten zuvor zerstörten Zellart angeregt werden. Der Vorteil dieser Zellen ist, dass sie patienteneigene Zellen darstellen und somit eine Abstoßungsreaktion verhindert werden kann.

Seit 2015 bietet die HNO-Klinik der MHH eine biologische Therapie im Innenohr an: Bei der Cochlea-Implantation wird die CI-Elektrode mit patienteneigenen Stammzellen überzogen, um einen besseren Hörerfolg zu erzielen. Diese neuartige Technik ist weltweit einzigartig und liefert vielversprechende Ergebnisse:

 

Körpereigene Zellen sorgen für besseres Hören bei der Cochlea-Implantation

Einen weltweit einzigartigen Weg, das Hören mit Cochlea-Implantat zu verbessern, gehen derzeit die Experten der HNO-Klinik der Medizinischen Hochschule Hannover um Klinikdirektor Prof. Prof. h.c. Dr. Thomas Lenarz: Gemeinsam  mit der CI-Elektrode bringen die Chirurgen auch Patienten-eigene Stammzellen, genauer so genannte Vorläuferzellen aus dem Knochenmark, mit in das Innenohr ein. Die Ergebnisse dieser neuartigen Therapie, die an der MHH seit rund einem Jahr für Erwachsene angeboten wird, sind mehr als vielversprechend.

Das Prinzip ist recht einfach: Während der Cochlea-Implantation wird dem Patienten aus dem Knochenmark im Brustbein eine kleine Menge Blut abgenommen und in einer Zentrifuge direkt im OP aufbereitet, so dass die Vorläuferzellen isoliert werden. Diese Zellen sind direkt von der Stammzelle gebildet worden und  werden zur Blutbildung benötigt. Im Innenohr erfüllen sie gleich zwei wichtige Ziele, denn einerseits reduzieren sie die Narbenbildung rund um die Elektrode und schaffen andererseits eine Umgebung, in der sich die Fasern des Hörnervs wohlfühlen und dazu angeregt werden, auf die Elektrode zuzuwachsen. Beide Effekte sorgen für eine deutlich bessere Signalübertragung von der Elektrode zum Hörnerv und damit in der Folge zu einem verbesserten Hörergebnis.

„Wir werden diese Therapie weiter ausbauen und hoffen, dass wir in wenigen Jahren die Zulassung auch für Kinder erhalten, damit wirklich alle CI-Patienten profitieren“, so Prof. Lenarz, Direktor des weltweit größten Zentrums für Cochlea-Implantationen und implantierbare Hörsysteme. Bislang haben rund 8.000 Betroffene ein Cochlea-Implantat an der MHH erhalten, jedes Jahr werden weitere rund 500 Patienten implantiert.

Rund fünf Jahre Forschungsarbeit liegen hinter Prof. Lenarz und PD. Dr. Athanasia Warnecke von der HNO-Klinik mit dem Deutschen HörZentrum Hannover (DHZ) der MHH, die auch im Exzellenzcluster Hearing4all an diesem neuartigen Ansatz arbeiten. Hintergrund ist das Ziel, das Hören mit Cochlea-Implantat immer mehr dem natürlichen Hören anzugleichen. Bislang ist das System hervorragend für das Sprachverstehen geeignet, aber in anspruchsvollen akustischen Situationen wie etwa im Störgeräusch oder beim Musikhören doch noch in der Klangqualität ausbaufähig. Da die Anzahl der Elektrodenkontakte nicht großartig erhöht werden kann, um die Biegsamkeit der Elektrode nicht einzuschränken – das hätte zur Folge, dass bei der Implantation die empfindlichen Strukturen in der Cochlea geschädigt werden -, gehen die Forscher viele andere Wege, um die Übertragungsqualität zu steigern. Denn im Gegensatz zum Innenohr mit seinen geschätzt 30.000 Haarzellen, die für die Signalübertragung zuständig sind, stehen dem CI nur höchstens 22 Elektrodenkontakte zur Verfügung. Diese Kompression macht sich klanglich bemerkbar und soll eben auf unterschiedlichen Wegen aufgehoben werden. Ein Ansatz ist die Therapie mit patienteneigenen Vorläuferzellen, die in Hannover so weit ausgebaut werden soll, dass die Einzug in die klinische Routine erhält.