Cochlea erstmals außerhalb des Körpers gezüchtet – Hoffnung auf Heilung von Hörverlust

Lần đầu tiên ốc tai được nuôi sống ngoài cơ thể, mở hy vọng chữa mất thính lực - Ảnh 1. — Die Entwicklung der Cochlea außerhalb des Körpers eröffnet Möglichkeiten für praktische Anwendungen in der Medizin, insbesondere bei der Behandlung von Hörverlust, einer Krankheit, die Hunderte Millionen Menschen weltweit betrifft – Foto: Chris Taggart/Rockefeller University

Kurz vor seinem Tod im August 2025 gelang Professor A. James Hudspeth und seinem Forschungsteam am Sensory Neuroscience Laboratory der Rockefeller University (USA) ein historischer Durchbruch: Sie konnten einen Teil der Cochlea außerhalb des Körpers am Leben erhalten und funktionsfähig halten.

Laut ScienceDaily ist es Wissenschaftlern zum ersten Mal gelungen, den komplexen biologischen Mechanismus, der dem Menschen beim Hören von Geräuschen hilft, direkt zu beobachten.

Mithilfe eines Spezialgeräts, das den natürlichen Lebensraum der Cochlea simuliert, zeichnete das Team die Biomechanik des Organs auf, darunter seine außergewöhnliche Empfindlichkeit, seinen scharfen Frequenzgang und die große Bandbreite der Schallintensitätskodierung.

„Wir können jetzt die ersten Schritte des Hörprozesses unter kontrollierten Bedingungen überwachen, was vorher nie möglich war“, sagte der Co-Autor der Studie, Dr. Francesco Gianoli.

Dieser Befund bestätigt auch ein biophysikalisches Prinzip, das Hudspeth seit mehr als 25 Jahren untersucht: das Phänomen der „Hopf-Bifurkation“, eine mechanische Instabilität, die es einem System ermöglicht, extrem kleine Signale in einzelne Schwingungen zu verstärken.

Konnte dieses Prinzip bisher nur bei Amphibien wie Fröschen nachgewiesen werden, so konnte es nun erstmals auch in der Cochlea von Säugetieren bestätigt werden, die eng mit dem Menschen verwandt sind.

Um dies zu erreichen, verwendete das Team Cochleae von Rennmäusen, deren Hörbereich dem des Menschen ähnelt. Winzige Gewebescheiben mit einem Durchmesser von nur 0,5 mm wurden in eine Kammer gelegt, die mit einer nährstoffreichen Lösung gefüllt war, die die gleiche Temperatur und Spannung wie ihr natürlicher Lebensraum aufwies.

Bei der Wiedergabe von Ton über einen Mikrolautsprecher beobachteten die Wissenschaftler das Öffnen und Schließen von Ionenkanälen im Haarzellenbündel und den Prozess der Kontraktion und Dehnung der äußeren Haarzellen entsprechend den Spannungsänderungen, wodurch das Tonsignal verstärkt wurde.

Hudspeths langjähriger Kollege, der Neurophysiologe Marcelo Magnasco, nannte das Experiment „ein Meisterwerk“ und pries es als eine der beeindruckendsten Errungenschaften der Biophysik der letzten fünf Jahre.

Diese Errungenschaft ist nicht nur von akademischem Wert. Sie eröffnet Möglichkeiten für praktische Anwendungen in der Medizin, insbesondere bei der Behandlung von Hörverlust, einer Krankheit, die Hunderte Millionen Menschen weltweit betrifft.

Wissenschaftler hoffen, dass außerhalb des Körpers gezüchtete Cochlea-Scheiben ein neues Instrument für die Erprobung von Medikamenten werden, indem sie gezielt auf bestimmte Zelltypen abzielen und genau verstehen, wann das Hörsystem versagt. Dies könnte dazu führen, dass Behandlungen zur Wiederherstellung des Gehörs, für die es noch keine zugelassenen Medikamente gibt, schon bald Realität werden.

Für Professor Hudspeth, der mehr als ein halbes Jahrhundert lang den Mechanismus des Hörens erforscht hat, ist dies der Höhepunkt seiner Karriere. Für die wissenschaftliche Gemeinschaft ist es ein Wendepunkt, der neue Türen zur Erforschung der Geheimnisse des Hörens öffnet und Millionen von Menschen, die den Klang des Lebens verloren haben, Hoffnung gibt.

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