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Forschungserfolg: So können Hörimplantate besser einheilen

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Langjährige Forschungen haben gezeigt: Winzige Teilchen, sogenannte “extrazelluläre Vesikel”, die von menschlichen Stammzellen abgegeben werden, haben die Fähigkeit, entzündliche Prozesse zu unterdrücken und dadurch die Narbenbildung zu reduzieren. Diese Eigenschaften sogenannter “nanovesikulärer Therapeutika” aus Salzburg bieten zahlreiche Möglichkeiten zur klinischen Anwendung in der modernen regenerativen Medizin. Über die weltweit erste Verabreichung nanovesikulärer Therapeutika zur verbesserten Einheilung von Hörimplantaten berichten die Salzburger Forscher•innen Univ.-Doz. Dr. Mario Gimona und Univ.-Prof. Dr. Eva Rohde von der Paracelsus Medizinischen Privatuniversität [PMU] im renommierten Fachjournal “Journal of Extracellular Vesicles”.


Weltweit hören 450 Millionen Menschen nicht perfekt

Hörverlust ist die häufigste neurodegenerative Störung beim Menschen, von der weltweit mehr als 450 Millionen Menschen betroffen sind. Für viele der schwer betroffenen Patientinnen und Patienten ist eine chirurgische Behandlung zur Verankerung eines elektronischen Hörimplantats erforderlich. Akute oder chronische Entzündungen – verursacht durch das Trauma des Implantationsvorgangs selbst, oder als Fremdkörperreaktion auf das Hörimplantat, – können das bereits erkrankte Innenohr weiter schädigen. Die fortschreitende Zerstörung von weiteren Innenohrzellen kann zu einem vollständigen Verlust des Resthörvermögens führen. Derzeit steht keine wirksame Begleit-Therapie im Rahmen einer Cochlea-Implantation zur Verfügung.

Bereits in ihren Vorarbeiten konnten Univ.-Doz. Dr. Mario Gimona und Univ.-Prof. Dr. Eva Rohde in Kooperation mit der Medizinischen Hochschule Hannover zeigen, dass die Verabreichung des nanovesikulären Therapeutikums nach Lärmschädigung die Sinneszellen im Ohr schützen und den Hörverlust verringern kann. Basierend auf diesen Daten wurde die Hypothese aufgestellt, dass extrazelluläre Vesikel von menschlichen Stammzellen therapeutische Wirkungen im Innenohr entfalten und Entzündungen abschwächen können.

Univ.-Prof. Dr. Eva Rohde und Univ.-Doz. Dr. Mario Gimona bei der Arbeit an einem Schreibtisch mit Computer.
(c) PMU
Univ.-Prof. Dr. Eva Rohde und Univ.-Doz. Dr. Mario Gimona bei der Arbeit.

Für den Einsatz im Innenohr

Nun berichten die Salzburger Forscher•innen im Fachjournal “Journal of Extracellular Vesicles” über die 24-monatige Nachbeobachtungszeit der weltweit ersten Verabreichung des nanovesikulären Therapeutikums beim Menschen. Ein Patient mit beidseitigem Hörverlust erhielt 2014 das erste Hörimplantat. 2018 wurde ein zweites, identisches Implantat, diesmal aber in Kombination mit der gleichzeitigen intracochlearen Verabreichung des nanovesikulären Therapeutikums eingesetzt. Innerhalb der Nachbeobachtungszeit wurden keinerlei medizinische Auffälligkeiten, die auf eine mögliche problematische Reaktion des Körpers auf das Therapeutikum schließen lassen, aufgezeichnet. Tatsächlich wurde sogar eine Verbesserung des Sprachverständnisses auf der mit dem nanovesikulären Therapeutikum behandelten Seite beobachtet.

Eine kritische Bewertung dieses Einzelfalls zeigt, dass extrazelluläre Vesikel von menschlichen Stammzellen als vielversprechendes Therapeutikum für den Einsatz im Innenohr dienen können. Eine entsprechende weiterführende klinische Studie dazu ist derzeit in Vorbereitung.

Infobox

In der modernen regenerativen Medizin führte die jahrelange Erforschung der Funktion mesenchymaler Stromazellen aus verschiedenen Geweben zu einem Paradigmenwechsel, weg von einem zellbasierten Ersatz, hin zur parakrin vermittelten Gewebereparatur. Daraus entwickelte sich das Konzept, ausschließlich extrazelluläre Vesikel anstelle ihrer lebensfähigen Elternzellen zu verwenden. Beobachtungen einer verbesserten Neuroregeneration nach Schlaganfällen und die Vorbeugung einer Immunsuppression nach einer Minderdurchblutung sowie der Abschwächung von Neuroinflammation und Narbenbildung nach Rückenmarksverletzungen festigten das Konzept von extrazellulären Vesikeln als vielversprechende Wirkstoffkandidaten zur Behandlung neurodegenerativer Erkrankungen.

Unter Einhaltung der pharmazeutischen Vorgaben und Regelwerke [GMP – Gute Herstellungspraxis] und unter höchstmöglichen Qualitätsvorgaben werden diese neuartigen nanovesikulären Therapeutika unter einer erteilten Herstellungserlaubnis in der pharmazeutische GMP Einheit des Zentrums für Querschnitt- und Geweberegeneration [SCI-TReCS] der Paracelsus Medizinischen Privatuniversität Salzburg [PMU] für die klinische Erforschung der Wirksamkeit hergestellt.

Neue Technologien für den therapeutischen Einsatz

Erklärtes Ziel der Salzburger Forscher•innen ist die Untersuchung der Wirksamkeit und Sicherheit nanovesikulärer Therapeutika in kontrollierten klinischen Studien. Zur Umsetzung dieses Ziels wurde 2019 das Transferzentrum für Extracellular Vesicles Theralytic Technologies [EV-TT] von Univ.-Doz. Dr. Gimona und Univ.-Prof. Dr. Rohde [PMU] gemeinsam mit Univ.-Prof. Dr. Nicole Meisner-Kober [PLUS] initiiert. Das EV-TT entwickelt aus der Grundlagenforschung neue Technologien für den therapeutischen Einsatz von extrazellulären Vesikeln. Im Mittelpunkt steht dabei die Regenerative Medizin mit dem Fokus auf die Unterstützung von Heilungsvorgängen und die Wirkstoffverabreichung [drug delivery].

Das EV-TT Transferzentrum ist ein Leitprojekt der Wissenschafts- und Innovationsstrategie [WISS 2025] des Landes Salzburg und wird vom Land und dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung, Investitionen in Wachstum und Beschäftigung [IWB/ EFRE] gefördert.

Zwei ForscherInnen in einem Labor, Stichwort Forschung.
(c) Pixabay.com
Im GMP-Labor wird in Reinraumumgebung geforscht.

Akustikusneurinom: Frühe Operation rettet meist das Hörvermögen

In diesem Zusammenhang sei auch ein weiterer großer heimischer Forschungserfolg erwähnt: Das Akustikusneurinom [Vestibularisschwannom] ist ein seltener, gutartiger Tumor des Gleichgewichtsnervens, der durch Hörminderung, Schwindel und Tinnitus diagnostiziert wird. Kleinere dieser Tumoren werden grundsätzlich bestrahlt, größere Tumoren operativ entfernt. Eine klinische Studie unter Federführung der MedUni Wien konnte nun zeigen, dass eine frühe Operation des Akustikusneurinoms das Hörvermögen mit einer Erfolgsquote von bis zu 83 Prozent erhalten kann. Die Ergebnisse wurden aktuell im Journal “Otolaryngology–Head and Neck Surgery”[1] veröffentlicht.

Ein Team der MedUni Wien unter der Studienleitung von Karl Rössler, Leiter der Universitätsklinik für Neurochirurgie der MedUni Wien und des AKH Wien, untersuchte gemeinsam mit Kolleg•innen der Universität Erlangen retrospektiv 138 Patient•innenfälle aus dem Zeitraum von 2014 bis 2017, denen Akustikusneurinome operativ entfernt worden waren. Es zeigte sich, dass die neuen Techniken und das Monitoring während der OP bei der Entfernung kleiner Tumoren zu einer Hörerhaltungsrate nach der Operation von bis zu 83 Prozent führt.

Die Angst, postoperativ das Gehör zu verlieren, gehört zumindest für kleine Neurinome der Vergangenheit an“, erklärt Studienleiter Karl Rössler. “Unsere Arbeit bestätigt aber auch, dass die frühe Abklärung von Hörstörungen notwendig ist, und Neurinome bereits in einem frühen Stadium operiert werden müssen.”

Service: Otolaryngology–Head and Neck Surgery

[1] Yavor Bozhkov, Julia Shawarba, Julian Feulner, Fabian Winter, Stefan Rampp, Ullrich Hoppe, Arnd Doerfler, Heinrich Iro, Michael Buchfelder, Karl Roessler; Article first published online: May 25, 2021. https://doi.org/10.1177/01945998211012674

(Bilder: Pixabay.com, PMU (2x))

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