CC BY-NC-ND 4.0 · Laryngorhinootologie 2018; 97(S 02): S167-S168
DOI: 10.1055/s-0038-1640291
Abstracts
Otologie: Otology
Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Optogenetische Modifikation des Hörnerven mit adeno-assoziierten Virusvektoren

T Dombrowski
1  HNO Universitätsklinik Bochum, Bochum
,
A Dieter
2  Institut für auditorische Neurowissenschaften, Göttingen
,
V Rankovic
2  Institut für auditorische Neurowissenschaften, Göttingen
,
M Jeschke
2  Institut für auditorische Neurowissenschaften, Göttingen
,
T Moser
2  Institut für auditorische Neurowissenschaften, Göttingen
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Publication History

Publication Date:
18 April 2018 (online)

 

Das Cochlea-Implantat (CI) ist zwar die erfolgreichste Neuroprothese, jedoch durch die Ausbreitungseigenschaften elektrischen Stroms in der Frequenzauflösung limitiert. Die Entwicklung eines optogenetischen CI soll durch die Möglichkeit der präzisen Fokussierung von Licht dieses Problem überwinden und die Ortsauflösung deutlich erhöhen. Voraussetzung für die Stimulation mit Licht ist die Expression eines lichtsensitiven Ionenkanals in den Spiralganglienneuronen (SGN) die den Hörnerv (HN) bilden.

Als Modellorganismus diente die mongolische Wüstenrennmaus (Meriones unguiculatus). Eine genetisch modifizierte, schnelle Variante des bevorzugt im Rotbereich lichtsensitiven Ionenkanals Chrimson (Variante f-Chrimson) wurde mit Synapsin-Promotor in verschiedenen adeno-assozierten Viruskapsiden (AAV) unter unterschiedlichen Injektionsmethoden und -zeitpunkten auf Expression im HN histologisch und elektrophysiologisch getestet. Zur optischen Stimulation der SGN wurde ein 594nm Lasersystem mit Glasfaser-Insertion im runden Fenster verwendet.

Es zeigte sich ein deutlicher Einfluss der Empfänglichkeit der SGN bezogen auf den früh postnatalen oder adulten Entwicklungsstatus. Die Effizienz der Transduktion adulter SGN konnte mithilfe der Verwendung neuer Virusvektoren (AAV.anc80/AAV.PHP.B) an Stelle von AAV2/6 gesteigert werden. Auf elektrophysiologischer Ebene konnte die schnelle optogenetische Aktivierung der Hörbahn durch alle Konstrukte auf mehreren Stationen nachgewiesen werden.

Zusammenfassend zeigt sich, dass die Weiterentwicklung von adeno-assoziierten Virusvektoren die optogenetische Modifikation von SGN auch im adulten Tier verbessert. Die schnelle Aktivierung der Hörbahn mit f-Chrimson ist ein vielversprechender Ansatz auf dem Weg zum optogenetischen CI.