Prof. Dr. Tobias Moser, Direktor des Instituts für Auditorische Neurowissenschaften der Universitätsmedizin Göttingen (UMG), hat einen Proof of Concept Grant des Europäischen Forschungsrats (ERC) erhalten. Der ERC fördert damit Mosers Projekt zur Entwicklung „Wellenleiter-basierter Cochlea Implantate für die Optogenetische Stimulation“ (OptoWave). Die Förderung in Höhe von 150.000 Euro unterstützt ihn bei dem Transfer von Forschungserkenntnissen in die Praxis und schließt die Lücke zwischen den Entdeckungen aus der Pionierforschung und deren praktischer Anwendung. Die Finanzierung ist Teil des EU-Forschungs- und Innovationsprogramms „Horizont Europa”.

„OptoWave“ baut auf Mosers Pionierarbeit zur optogenetischen Wiederherstellung des Hörens im Projekt „OptoHear“ auf, das durch einen ERC Advanced Grant gefördert wurde. „Die Förderung für ‘OptoWave‘ wird es uns ermöglichen, die Weiterentwicklung des optischen Cochlea-Implantats auf dem Weg zum Einsatz bei Hörgeschädigten voranzubringen“, sagt Prof. Tobias Moser.

Projekt „OptoWave“

Das optische Cochlea-Implantat (oCI) verspricht, die Funktion fehlender oder gestörter Haarsinneszellen bei hochgradig schwerhörigen und tauben Patienten zu kompensieren und so ein nahezu natürliches Hörvermögen wiederherzustellen. Der innovative Ansatz sieht die Kombination eines implantierbaren medizinischen Geräts mit einem Gentherapie-Arzneimittel vor. Der Einbau lichtgesteuerter Ionenkanäle in den Hörnerv ermöglicht seine präzise neuronale Stimulation durch Licht (Optogenetik), das von kleinen Lichtquellen produziert wird. Dabei werden die funktional beeinträchtigten oder fehlenden Haarsinneszellen umgangen. Studien im Tiermodell versprechen, dass das Hören mit Licht einen deutlich natürlicheren Höreindruck erzeugt, als die bisher verwendeten elektrischen Hörprothesen.

Erste Studien dieses Prinzips wurden erfolgreich mit Mikro-Leuchtdioden durch-geführt, die blaues Licht für die Stimulation des Hörnervs erzeugen. Aufgrund des geringeren Risikos einer Lichtschädigung und der verbesserten Durchdringung von Gewebe wäre die Verwendung von energieärmerem rotem Licht günstiger. „Mit ‚OptoWave‘ wollen wir die Verwendung von Rotlicht-Lichtwellenleitermodulen in oCIs auf Machbarkeit prüfen“, sagt Prof. Moser. Gemeinsam mit Chemnitzer Wissenschaftlern konnten Moser und sein Team bereit erste Schritte zur Etablierung dieser vielversprechenden Technologie gehen. Das vorgesehene wellenleiterbasierte optische Modul vereint mehrere günstige Eigenschaften, die es zu einem vielversprechenden Kandidaten für eine spätere klinische Anwendung machen. Die optoelektronischen Lichtquellen können in ein hermetisch verschlossenes, kompaktes und implantierbares Titangehäuse integriert werden, in dem die interne Elektronik untergebracht ist. Die optoelektronischen Lichtquellen müssen also nicht direkt in die Cochlea (Hörschnecke) eingesetzt werden, sondern schicken rotes Licht über die Wellenleiter zu den lichtempfindlichen Hörnervenzellen.

„Das Design des präklinischen optischen Moduls wird in enger Abstimmung mit den Anforderungen an ein späteres klinisches oCI entwickelt. Unser Ziel ist es, die Machbarkeit der Miniaturisierung und Integration der optischen Komponenten zu belegen“, so Moser.

Der Mediziner und Neurowissenschaftler Prof. Dr. Tobias Moser widmet sich der Erforschung der elementaren, blitzschnell ablaufenden und hochkomplizierten Prozesse der synaptischen Schallkodierung sowie der molekularen und zellulären Grundlagen des Hörverlusts. Seit 2008 leistet er Pionierarbeit bei der Entwicklung des optogenetischen Cochlea-Implantats zur Wiederherstellung des Hörens. Moser ist Sprecher des Exzellenzclusters „Multiscale Bioimaging: Von molekularen Maschinen zu Netzwerken erregbarer Zellen“ (MBExC).“ Neben dem Institut für Auditorische Neurowissenschaften an der UMG leitet er als Max Planck Fellow eine Forschungsgruppe am Göttinger Max-Planck-Institut für Multidisziplinäre Naturwissenschaften (MPI-NAT) und arbeitet als Brückenprofessor am Deutschen Primatenzentrum (DPZ), Leibniz-Institut für Primatenforschung.

Mosers Arbeiten wurden mit verschiedenen Auszeichnungen gewürdigt. Unter anderem erhielt er 2015 und 2022 ERC Advanced Grants der Europäischen Union, den Gottfried Wilhelm Leibniz-Preis 2015 der Deutschen Forschungsgemeinschaft, den Ernst-Jung-Preis 2017, den Guyot-Preis 2019 sowie den „Großen Wissenschaftspreis 2020“ der französischen Fondation Pour l’Audition (FPA).