Exosome -therapie biedt een veelbelovende nieuwe benadering van sensorineuraal gehoorverlies

Sensorineuraal gehoorverlies (SNHL) is de meest voorkomende vorm van permanent gehoorverlies, die volgens de Wereldgezondheidsorganisatie meer dan 6% van de wereldbevolking treft. Het is het gevolg van schade aan sensorische haarcellen in het binnenoor of naar de auditieve zenuwpaden die geluid naar de hersenen overbrengen.

Dit type gehoorverlies kan worden veroorzaakt door factoren zoals langdurige blootstelling aan ruis, bepaalde medicijnen (zoals chemotherapie of aminoglycosiden), genetische aandoeningen of auto -immuunziekten. SNHL beïnvloedt vaak de communicatie, cognitie en kwaliteit van leven en blijft in de meeste gevallen onomkeerbaar vanwege de beperkte regeneratieve capaciteit van binnenoorcellen.

Hoorzitting hangt af van de juiste functie van het orgel van Corti, een structuur in het slakkenhuis met ongeveer 15.000 binnen- en buiten haarcellen. Deze cellen zetten geluidstrillingen om in elektrische signalen, die door de hersenen worden geïnterpreteerd. Bij zoogdieren gaat het vermogen van deze cellen om te regenereren vroeg in de embryonale ontwikkeling verloren, waardoor herstel van schade extreem moeilijk wordt.

Dientengevolge vertrouwen de huidige behandelingen op ondersteunende technologieën zoals gehoorapparaten en cochleaire implantaten, die de geluidsperceptie kunnen verbeteren, maar geen natuurlijke gehoor of omgekeerde cellulaire schade kunnen herstellen. In sommige gevallen kunnen cochleaire implantaten ook de resterende gehoor beïnvloeden of de duidelijkheid van de geluid in lawaaierige omgevingen beperken.

Om deze beperkingen aan te pakken, hebben onderzoekers regeneratieve therapieën onderzocht, met name met stamcellen. Embryonale stamcellen en geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPSC’s) vertonen potentieel maar geuit zorgen uit met betrekking tot ethiek, tumorvorming en immuunafstoting. Het werk is gepubliceerd in het dagboek Biomoleculen en biomedicine.

Mesenchymale stamcellen (MSC’s), afgeleid van volwassen weefsels zoals beenmerg of navelstreng, bieden een meer toegankelijk en praktisch alternatief.

Deze cellen kunnen worden gemanipuleerd in het lab en bezitten regeneratieve en ontstekingsremmende eigenschappen. In dierstudies is aangetoond dat getransplanteerde MSC’s de gehoorfunctie verbeteren, de ontsteking verminderen en kritische structuren in het slakkenhuis helpen behouden.

Het gebruik van levende stamcellen komt echter met zijn eigen uitdagingen. Celoverleving, levering aan het binnenoor en het risico op ongewenste immuunresponsen blijven aanzienlijke hindernissen.

Als gevolg hiervan is de aandacht verschoven naar een celvrij alternatief: met behulp van exosomen-kleine, natuurlijk uitgescheiden blaasjes die therapeutische moleculen van stamcellen naar andere cellen in het lichaam dragen.

Gebruik van de kracht van van MSC afgeleide exosomen

Exosomen zijn nanoschaaldeeltjes uitgescheiden door de meeste soorten cellen, waaronder MSC’s. Deze blaasjes dragen eiwitten, lipiden en RNA en spelen een cruciale rol in intercellulaire communicatie. Onderzoek heeft aangetoond dat exosomen hun inhoud kunnen overbrengen naar doelcellen, die genexpressie beïnvloeden en weefselherstel bevorderen.

Belangrijk is dat MSC-afgeleide exosomen veel van de regeneratieve voordelen van hun ouderstamcellen behouden-zoals het verminderen van ontsteking en het ondersteunen van celoverleving-zonder de risico’s van tumorvorming of immuunafwijzing.

Met hun kleine formaat kunnen exosomen ook biologische barrières overschrijden, zoals de bloed-labyrintbarrière, waardoor ze bijzonder geschikt zijn voor het leveren van therapieën aan het binnenoor. Op deze manier vertegenwoordigen exosomen een veelbelovend nieuw platform voor het behandelen van gehoorverlies veroorzaakt door schade aan de cochlea of ​​auditieve neuronen.

Veelbelovende resultaten in preklinisch en vroeg klinisch onderzoek

Recente studies in diermodellen van SNHL hebben aangetoond dat exosomen afgeleid van MSC’s de gehoordrempels kunnen verbeteren, haarcellen kunnen beschermen en cochleaire ontsteking kunnen verminderen.

Bij muizen en ratten die worden blootgesteld aan het ototoxische geneesmiddel cisplatine, hielpen MSC-exosomen om schade om te keren, de overleving van auditieve neuronen te verbeteren en genexpressie in het cochlea te moduleren. In een ander model verbeterden exosomen de groei en overleving van spiraalvormige ganglionneuronen – keycellen die betrokken zijn bij het overbrengen van geluidssignalen naar de hersenen.

Deze therapeutische effecten lijken het gevolg te zijn van het vermogen van de exosomen om oxidatieve stress te verminderen, celdoodroutes te onderdrukken en regeneratieve signalen af ​​te leveren door moleculen zoals microRNA’s en hitteschokeiwitten. Sommige exosomen lijken zelfs cellulaire reparatie en remodellering van binnenoorweefsels te stimuleren.

In een voorlopig klinisch geval ontving een patiënt die cochleaire implantatie onderging ook een dosis van MSC-afgeleide exosomen die rechtstreeks in het slakkenhuis werden geleverd. Gedurende een follow-upperiode van 24 maanden vertoonde de patiënt verbeterde spraakbegrip en tekenen van verbeterde weefselactiviteit rond de implantaatelektroden, wat suggereert dat exosomen de lokale cellulaire omgeving positief mogelijk hebben beïnvloed.

Uitdagingen en toekomstige richtingen

Hoewel de resultaten van preklinisch en vroeg klinisch werk bemoedigend zijn, omvat de weg naar klinische adoptie verschillende hindernissen. Het standaardiseren van exosoomisolatie, het opschalen van de productie en het garanderen van consistente dosering blijven belangrijke technische uitdagingen. Verschillende zuiveringsmethoden-zoals ultracentrifugatie of grootte-exclusiechromatografie-kunnen impact-exosoomopbrengst en kwaliteit hebben.

Technische exosomen om gerichte therapeutische moleculen te dragen, kunnen hun voordelen verbeteren, maar introduceren ook complexiteit en regulerende hindernissen.

Bovendien zijn er momenteel geen voltooide klinische onderzoeken ter evaluatie van MSC-exosomen specifiek voor gehoorverlies. Rigoureuze veiligheidstests, reproduceerbaarheidsstudies en gecontroleerde menselijke onderzoeken zullen nodig zijn voordat exosoomtherapieën op grote schaal kunnen worden aangenomen.

Onderzoekers werken ook om de moleculaire mechanismen beter te begrijpen waarmee exosomen reparatie in het binnenoor bevorderen, wat in de toekomst kan leiden tot meer gerichte en effectieve therapieën.

Een nieuwe grens bij behandelingsverliesbehandeling

Afgeleide exosomen van MSC vertegenwoordigen een nieuwe, minimaal invasieve strategie voor de behandeling van sensorineuraal gehoorverlies. Door regeneratieve en ontstekingsremmende signalen rechtstreeks aan beschadigde binnenoorcellen te leveren, bieden ze een potentiële oplossing die de risico’s vermijdt die verband houden met levende celtransplantatie.

Als doorlopend onderzoek hun veiligheid en werkzaamheid bevestigt, kunnen op exosoom gebaseerde behandelingen aanvullen of zelfs bestaande therapieën zoals cochleaire implantaten verbeteren en nieuwe hoop bieden aan mensen met momenteel onbehandeld gehoorverlies.

Naarmate het veld vordert, zal samenwerking tussen wetenschappers, clinici en regelgevende instanties essentieel zijn om deze veelbelovende aanpak te transformeren in een haalbare behandelingsoptie. Met voortdurende investeringen in onderzoek en klinische onderzoeken zou exosoomtherapie een grote vooruitgang kunnen betekenen in de toekomst van auditieve gezondheid.