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Forscher verwenden menschliche embryonale Stammzellen zur Wiederherstellung des Hörvermögens
Forscher haben das Gehör bei tauben Nagetieren mit menschlichen embryonalen Stammzellen wiederhergestellt und damit zum ersten Mal gezeigt, dass diese Zellen fehlende oder beschädigte Neuronen in der Hörbahn ersetzen können. Die Autoren schlagen vor, dass diese Methode eines Tages in Kombination mit Cochlea-Implantaten verwendet werden könnte. Ein solcher Ansatz würde mehr gehörlosen Patienten helfen, als derzeit von der bionischen Prothese allein profitieren können.
Soundeffekte: Aus menschlichen Stammzellen gewonnene Neuronen bevölkern das Innenohr tauber Rennmäuse. Menschliche Zellen sind grün, rot und gelb markiert, wobei Rot und Gelb reife oder reifende Neuronen markieren.
Cochlea-Implantate können Patienten helfen, die Haarzellen verloren haben oder beschädigt haben – die ersten Sinneszellen in der Hörbahn – aber sie funktionieren nicht, wenn Patienten auch die Neuronen verloren haben, die die Hörinformationen an das Gehirn übermitteln. Durch das Ausfüllen dieses Teils der Hörbahn könnte der neue Ansatz es Ärzten ermöglichen, mit Cochlea-Implantaten auch Patienten zu behandeln, die sowohl ihre Haarzellen als auch die signalübertragenden Neuronen verloren haben.
Patienten können diese Neuronen verlieren, wenn ihre Haarzellen nicht mehr funktionieren oder fehlen. Die meisten Ursachen für Hörverlust – sei es angeborener Hörverlust durch einen genetischen Defekt oder erworbener Hörverlust durch chronische Lärmbelastung oder starke Antibiotika oder Chemotherapie – im Allgemeinen haben diese Patienten einen haarzellbasierten Hörverlust, sagt Daniel Lee , einem Chirurgen an der Massachusetts Eye and Ear Infirmary in Boston, der Cochlea-Implantationen durchführt. Im Laufe der Zeit, nachdem Sie aufgrund des Verlusts von Haarzellen das Hörvermögen verloren haben, werden die Neuronen aufgrund mangelnder Aktivität zurückgeschnitten, sagt er.
Um den Verlust dieser Zellen zu beheben, Marcelo Rivolta , Biologe für sensorische Stammzellen an der University of Sheffield in England, und seine Koautoren haben eine Methode entwickelt, um menschliche embryonale Stammzellen in Ohrzellen-Vorläuferzellen zu verwandeln, die dann in das Innenohr transplantiert werden können, wo sie sich weiter differenzieren auditive Neuronen.
Die Forscher zeigten, dass die transplantierten Zellen Schallsignale ins Gehirn übertragen können. Sie taten dies, indem sie die elektrische Aktivität der Neuronen als Reaktion auf Geräusche maßen. Während andere Gruppen zuvor gezeigt hatten, dass embryonale Stammzellen der Maus in diese Hörneuronen differenzieren und nach der Transplantation im Innenohr wachsen können, konnten sie keine funktionelle Erholung nachweisen.
Das ultimative Ziel der Stammzelltherapie sei es, sowohl die Haarzellen als auch die Neuronen zu ersetzen, sagt Rivolta, aber das Verfahren sei für die Haarzellen viel schwieriger. Uns fehlt noch eine Operationstechnik, um die Zellen an die richtige Stelle zu bringen, ohne das Ohr zu beschädigen. Außerdem müssten die Zellen in einer perfekten Anordnung und im richtigen Winkel verpflanzt werden, sagt er.
Die Stammzelltherapie könnte schließlich mit Cochlea-Implantaten kombiniert werden, um mehr gehörlosen Patienten das Hören zu ermöglichen. Aber es wäre noch viel Arbeit nötig, um diese Idee zu verwirklichen.
Die Studie zeigt zwar das Potenzial von Stammzellen, Hörnervenfasern zu ersetzen, sagt Stefan Heller , der an der Stanford School of Medicine die Funktion und Regeneration von Haarzellen studiert, werden die Ergebnisse schwer auf Patienten übertragbar sein. Bei schwerhörigen Patienten ist es praktisch unmöglich, eine Reduktion der Hörnervenfasern zu diagnostizieren. Auch das Risiko der Tumorbildung, ein Thema, das alle potentiellen embryonalen Stammzelltherapien mit sich bringen, werde von dieser Behandlung getragen, sagt er.