Gen Terapie dělá kochleární implantáty mnohem účinnější
Obsah:
Tým vědců na univerzitě v New South Walesu (UNSW) v Austrálii našel způsob, jak pomocí elektrod v kochleárních implantátech aplikovat cílenou genovou terapii a obnovit poškozené sluchové nervy v uchu. Jejich výzkum byl dnes publikován v Science Translational Medicine.
Úbytek sluchu je nejčastějším typem smyslové ztráty, který postihuje jednoho z pěti dospělých ve Spojených státech. Pro mnohé z nich je sluchadlo dostatečné k nápravě jejich poškození. U vážnějších případů ztráty sluchu může být nutný kochleární implantát.
inzerceZveřejněníAle implantáty neobnovují celý rozsah sluchu. "Lidé s kochleárními implantáty dobře porozumějí řeči, ale jejich vnímání hřiště může být špatné, a proto často ztrácejí radost z hudby," uvedl v tiskové zprávě profesor seniorů Gary Housley, profesor UNSW.
Další informace o úbytku sluchu a jeho správě »
Problém
Existuje mnoho typů ztráty sluchu, v závislosti na tom, kde k poškození dochází na cestě mezi uchem a mozkem. U osob s kochleárními implantáty se poškození sluchu vyskytuje uvnitř samotného ucha, v kochle. Cochlea je lemována tisíci drobnými chlupy, které vibrují, když detekují zvukové vlny, a pak vysílají signál pro nervové buňky, aby se přenesli do mozku. Tyto buňky jsou velmi citlivé a mohou zemřít z mnoha příčin.
Tam jsou také blízké buňky, které hrají důležitou roli při sluchu, a oni také umírají snadno. Vyrábějí látky nazývané neurotrofiny, bílkoviny, které podporují nervové buňky a umožňují jim růst. Když tyto buňky zemřou, nervové buňky, které vysílají signály do mozku, ztrácejí svou podpůrnou síť. Neurotrofiny hladují, nervové buňky také zemřou.
Kochleární implantát nahrazuje buňky detekující zvuk v uchu. Má mikrofon pro vyzvednutí zvuku a procesor, který přeruší zvuk do kanálů, s důrazem na vlnové délky zvuku, které odpovídají řeči. Pak promítá řadu elektrod hluboko do kochle, která se blíží k nervovým buňkám, které přenášejí signál do mozku.
ReklamaZveřejňovatNicméně stále existuje mezera a nervové buňky stále trpí poškozením z nedostatku neurotrofinů. Tyto problémy omezují citlivost zvuku u nositelů kochleárních implantátů.
Prozkoumejte Anatomii Cochlea »
Řešení
Řešení ztráty sluchu se zdálo zpočátku přímočaré: regrow ztracené nervové buňky. Takže tým používal morčata, aby zjistili, jak.
Ale získávání nervových buněk není snadný úkol. Jednoduché koupání mozek morčat v neurotrofinech může způsobit nekontrolovatelný růst všech druhů nervových buněk, které by mohly způsobit záchvaty morčat, psychózy nebo horší.Potřebovali, aby se neurotrofiny objevily pouze uvnitř nervových buněk, které již byly poškozeny, což znamená, že buňky musely vytvořit samotné neurotrofiny.
To vyžadovalo genovou terapii, která by umožnila vědcům dodat sekci DNA do každé jednotlivé buňky a poskytovat instrukce pro přípravu neurotrofinů. Jedním ze způsobů, jak může být DNA přesvědčena, aby vstoupila do buňky, je zapnutí membrány buňky elektrickým proudem.
ReklamaZdánka A morčátko, které právě dostalo kochleární implantát, má desítky elektrických elektrod, které se nacházejí hned vedle dotyčných nervových buněk.
"Nikdo se nepokusil použít kochleární implantát pro genovou terapii," řekl Housley. "S naší technikou může být kochleární implantát velmi účinný. "
Řešení bylo perfektní. Vědci injekčně podali svůj koktejl DNA do morčat, poté použili krátký puls elektřiny z kochleárního implantátu, aby šokovali nervové buňky nesoucí zvuky - a pouze ty nervové buňky - do přijetí nových pokynů DNA.
Reklama Související zprávy: Úbytek ztráty sluchu vede k ztrátě tkáně mozku u starších dospělých »
Výsledek
Jak bylo předpovězeno, poškozené buňky začaly produkovat své vlastní neurotrofiny. Po obnovení jejich zásobování se nervové buňky začaly znovu rozvíjet a vytvářely nové spojení přes mezeru s elektrodami v implantátu. Neslyšící morčata, která dostávala genovou terapii, měla zvukové nervové klastry, které byly o 40 procent větší než morčata, která neměla tento postup. Poškozené nervové buňky dokonce přivádějí svůj myelin, tlustý plášť, který chrání nervové buňky a zvyšuje jejich schopnost provádět elektrické signály.
ReklamaČlánkuDva týdny po léčbě vědci zkoušeli slyšení morčat pomocí měření jejich mozkové aktivity. Výsledky byly dramatické. Morčata, která dostávala genovou terapii, slyšeli, že byla téměř stejně citlivá jako morčata, která na prvním místě nikdy neztrácela sluch.
Produkce neurotrofinů klesla po několika měsících, když se darovaná DNA rozpadla, ale s příchozími zvukovými signály, které je udržovaly aktivní, nervové buňky zůstaly silné.
To by mohlo změnit vše pro lidi, kteří nosí kochleární implantáty.
Reklama "Myslíme si, že je možné, že v budoucnu tato dodávka genu přidá jen několik minut k implantaci," uvedl první tiskopis Jeremy Pinyon v tiskové zprávě. "Chirurg, který instaluje přístroj, by injektoval roztok DNA do kochle a potom by po zavedení implantátu spustil elektrický impuls k spuštění přenosu DNA. "
Elektrické impulsy používané k provádění genové terapie jsou větší než doporučená dávka kochleárních implantátů, ale výpadek elektřiny na několik sekund by pravděpodobně způsobil jen málo problémů ve srovnání s potenciálním přínosem obnoveného sluchu.
ReklamaČlánekTato technika také připravuje cestu pro cílenou genovou terapii k léčbě jiných poruch, jako je Parkinsonova choroba, u kterých by pacient mohl také dostat bionický implantát.
"Naše práce má vliv daleko za poruchy sluchu,“ řekl spoluautor Matthias Klugmann, docent na UNSW School of Medical Sciences, v tiskové zprávě. „Genová terapie byla navržena jako koncept ošetření i pro zničující neurologické stavy, a naše technologie poskytuje novou platformu pro bezpečný a efektivní přenos genů do tkání jako jemné jako mozek „
Čtěte více:. Nový lék může Reverzní ztráta sluchu»
