Innenohr

Neues Leben im Innenohr

Daniel Bodmer, Assistenzarzt am UniversitätsSpital Zürich, leistet auf dem Gebiet der Innenohrforschung Pionierarbeit. Der Mediziner mit MD/PhD-Abschluss versucht Gehörschäden zu heilen, indem er abgestorbene Haarzellen durch neurale Stammzellen ersetzt. Das Projekt des jungen Wissenschafters wird vom Forschungskredit 2004 der Universität Zürich unterstützt.

Barbara Baumann1 Kommentar

Nah an der Praxis: der Innenohrforscher und angehende Facharzt für Ohren-, Nasen-, Halskrankheiten, Daniel Bodmer. (Bild: Barbara Baumann)

Ein frischer Kittel, frohe Laune und Energie für zwei - kaum zu glauben, dass Daniel Bodmer soeben eine Woche Nachtdienst geleistet hat. Der angehende Facharzt für Ohren-, Nasen-, Halskrankheiten lacht: «Die Arbeit in der Klinik macht mir Spass. Sie ist aber auch ein wichtiger Antrieb für meine wissenschaftliche Tätigkeit. Im persönlichen Gespräch mit den Patientinnen und Patienten erfahre ich nämlich aus erster Quelle, wo der Schuh am meisten drückt und in welchen Bereichen noch Forschungsbedarf herrscht.»

Hörprobleme bei Alt und Jung

Der Mediziner gönnt sich eine Verschnaufpause und kommt dann gleich zur Sache: «Jedes tausendste Kind ist von Geburt an schwerhörig, und zahlreiche Personen über sechzig leiden unter Hörproblemen. In beiden Fällen liegt nicht selten eine Störung im Bereich der Haarzellen vor.» Diese Sinneszellen befinden sich in der Innenohrschnecke und spielen beim Hören eine wichtige Rolle. Leider sind sie sehr empfindlich. Verschiedene äussere Einflüsse können dazu führen, dass sie beschädigt werden oder sogar absterben. Starker Lärm, gewisse Arzneimittel und Bejahrtheit sind die am besten untersuchten. Das Leidige daran: Die Sinneszellen können sich nicht erneuern. «Der Verlust ist endgültig, und die betroffenen Personen müssen sich nicht selten mit einer hochgradigen Schwerhörigkeit abfinden», so Bodmer.

Bei Schwerhörigkeit liegt nicht selten eine Störung im Innenohr, bei den Haarzellen, vor. (Bild: Brors D, Bodmer D: Hospital Medicine 65 (7): 392-395)

Abgestorbene Haarzellen durch Stammzellen ersetzen

Mittlerweile gibt es zwar viele verschiedene Hörhilfen. Im Prinzip werden damit aber nur Symptome bekämpft. Der Wissenschafter zieht einen anschaulichen Vergleich: «Hörgeräte sind eine Art Rollstuhl für Gehbehinderte. Ich möchte den Menschen dazu verhelfen, dass sie sich wieder selbständig fortbewegen können.»

Um dieses Ziel zu erreichen, scheut sich der Assistenzarzt nicht, auch neue und ungewohnte Wege zu beschreiten. So wird er im Rahmen seiner Forschungsarbeit versuchen, abgestorbene Haarzellen durch lebende Stammzellen zu ersetzen. Einstweilen allerdings nur bei Mäusen. «Für die Erforschung von Krankheiten, die das Innenohr betreffen, sind Mausmodelle äusserst wertvoll. Das Gehör der kleinen Nager ist dem menschlichen Gehör sehr ähnlich. Erkenntnisse, die an der Maus gewonnen werden, gelten darum meistens auch für den Menschen», erklärt der Mediziner.

Querschnitt durch das Innenohr (links), wo die empfindlichen Haarzellen sitzen. Rechts die Innenohrschnecke, auch Cortisches Organ genannt, wo sich im Versuch die Stammzellen ansiedeln. (Bild: zVg)

Wichtige Verbündete in anderen Disziplinen

Bereits während der Projektplanung fand Daniel Bodmer wichtige Verbündete: die ORL-Spezialistin Dr. Ivana Nagy, ETH-Zellbiologe Professor Lukas Sommer und dessen Doktorand Sebastian Fuchs. Alle drei waren von der Idee des Mediziners begeistert. «Ivana war sofort bereit, sich als Postdoktorandin für dieses Projekt einzusetzen. Lukas Sommer und Sebastian Fuchs boten uns spontan an, in ihrem Labor die Entnahme und den Umgang mit Stammzellen zu erlernen», erinnert sich Bodmer, «ein wahrer Glücksfall!»

Ganz ohne Glück liesse sich das ambitionierte Vorhaben des jungen Forschers wohl auch nur schwerlich verwirklichen. Das weiss auch Daniel Bodmer: «Stammzellen bieten zwar enorme Chancen bei der Heilung von Krankheiten. Die Stammzellenforschung ist aber noch jung, und ob sich die Zellen und ihre viel gepriesenen Eigenschaften schliesslich auch so einsetzen lassen, wie wir es gerne hätten, muss sich erst noch weisen.»

Erste Versuche erfolgversprechend

Noch kann sich der Mediziner nicht beklagen. Erste In-vitro-Versuche mit intakten Gehörschnecken, die aus toten Mäusen heraus präpariert und dann in Zellkultur gehalten wurden, verliefen nämlich wie geplant. «Um einen Hörverlust nachzuahmen, behandelten wir die In-vitro-Kultur zuerst mit Gentamicin. Dieser Wirkstoff führt dazu, dass die Haarzellen absterben, ohne dass der Rest des Organs beschädigt wird», erläutert der Wissenschafter. Dann kamen die Stammzellen zum Zuge. «Da die Haarzellen den Nervenzellen sehr ähnlich sind, haben wir neurale Vorläuferzellen in die Zellkultur implantiert», so Bodmer.

Keine ferne Galaxie, sondern In-vitro-Gehörschnecke mit implantierten Stammzellen, die unter UV-Licht grün leuchten. (Bild: zVg)

Der Forscher weist auf ein Farbbild mit vielen grünen Punkten. Ein Nachthimmel? Daniel Bodmer schüttelt den Kopf und erklärt, dass die Aufnahme eine In-vitro-Gehörschnecke mit implantierten Stammzellen zeigt. Die Stammzellen leuchten unter UV-Licht grün, da sie von einer GFP-transgenen Maus gespendet wurden.

Stammzellen am richtigen Platz

GFP-Mäuse sind mit dem sogenannten «green fluorescent protein», kurz GFP, ausgestattet. Das Gen für dieses Protein stammt von der Tiefseequalle Aequorea und hat auf das Wohlbefinden der Maus keinen Einfluss. Für Daniel Bodmer ist es aber eine wesentliche Hilfe, um die Entwicklung der neu eingebrachten Stammzellen zu verfolgen. «Aufgrund des GFP-Proteins lassen sich die fremden Zellen problemlos von dem sie umgebenden Gewebe unterscheiden. Überall dort, wo sich die Stammzellen niederlassen, leuchtet es grün», erklärt der Mediziner.

Bis jetzt ist der Wissenschafter mit seinen Zellen zufrieden: «Die implantierten Stammzellen verteilten sich nicht chaotisch über die ganze Gehörschnecke, sondern liessen sich nur in bestimmten Bereichen nieder.» Bleibt nur zu hoffen, dass sich die Stammzellen zu den gewünschten Haarzellen entwickeln und auch in den geplanten In-vivo-Experimenten keine Dummheiten anstellen! Daniel Bodmer zeigt sich zuversichtlich: «Die Reize des benachbarten Gewebes sollten stark genug sein, damit die eingebrachten Stammzellen zu den gewünschten Zelltypen ausreifen. Ob dem auch wirklich so ist, werden wir demnächst überprüfen.»

Auch wenn die bisherigen Experimente zufriedenstellend verlaufen sind, rechnet der Mediziner nicht mit einem geradlinigen Weg zum Ziel. Daniel Bodmer: «Mit meiner Forschungsarbeit betrete ich weitgehend Neuland. Was ich dort finden werde, kann ich nicht mit Sicherheit vorhersagen. Mit grosser Wahrscheinlichkeit neue Erkenntnisse über das Innenohr, im Idealfall aber sogar eine Therapiemöglichkeit für gehörlose Menschen.»

Barbara Baumann ist freischaffende Wissenschaftsjournalistin.

1 Leserkommentar

Andreas Zahlbruckner schrieb am Innenohr Therapie Hallo! Toller Artikel, aber gibt es hier schon Fortschritte in der Innenohrtherpie auf die sehr viele Menschen warten? Der Artikel ist immerhin 5 Jahre alt.

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