Implant ślimakowy również wykorzystuje terapię genową do poprawy słuchu

Naukowcy wykazali nowy sposób przywracania utraconego słuchu: za pomocą implantu ślimakowego, który wspomaga regenerację nerwu słuchowego poprzez terapię genową.

Czynnik wzrostu : Nerw ślimakowy regeneruje się po terapii genowej (góra) w porównaniu z nieleczonym ślimakiem tego samego zwierzęcia (na dole).

Naukowcy stojący za pracami badają, czy terapia genowa wyzwalana elektrodami może poprawić inne połączenia maszyna-ciało – na przykład sondy do głębokiej stymulacji mózgu, które są stosowane w leczeniu choroby Parkinsona, lub protezy siatkówki.

Ponad 300 000 osób na całym świecie ma implanty ślimakowe. Urządzenia są wszczepiane pacjentom głęboko głuchym, którzy utracili większość lub wszystkie komórki rzęsate ucha, które wykrywają fale dźwiękowe za pomocą wibracji mechanicznych i przekształcają te wibracje w sygnały elektryczne, które są odbierane przez neurony w nerwie słuchowym i przekazywane dalej do mózgu. Implanty ślimakowe wykorzystują do 22 elektrod platynowych do stymulacji nerwu słuchowego; urządzenia te robią ogromną różnicę dla ludzi, ale przywracają tylko ułamek normalnego słuchu.

Implanty ślimakowe są bardzo skuteczne w przechwytywaniu mowy, ale mają trudności z odtworzeniem wysokości tonu, zakresu widmowego i dynamiki, mówi Gary Housley , neurolog z Uniwersytetu Nowej Południowej Walii w Sydney w Australii, który kierował rozwojem nowego implantu.

Cyborg cavy : Zdjęcie rentgenowskie przedstawia implant ślimakowy w lewym uchu świnki morskiej.

Kiedy komórki rzęsate ulegają degradacji i obumierają, powiązane neurony również ulegają degradacji i kurczą się z powrotem do ślimaka. Tak więc istnieje fizyczna przerwa między tymi atroficznymi neuronami a elektrodami w implancie ślimakowym. Poprawa interfejsu między nerwami a elektrodami powinna umożliwić stosowanie słabszej stymulacji elektrycznej, otwierając możliwość jednoczesnej stymulacji wielu części nerwu słuchowego, przy użyciu większej liczby elektrod i poprawiając ogólną jakość dźwięku.

Peptydy zwane neurotrofinami mogą pobudzać regenerację neuronów w nerwie słuchowym. Housley zastosował powszechny proces zwany elektroporacją, aby wywołać otwarcie porów w komórkach, umożliwiając przedostanie się DNA do środka. Zwykle wymaga wysokiego napięcia i nie znalazła zbyt dużego zastosowania klinicznego, ale Housley chciał sprawdzić, czy małe, rozproszone elektrody implantu ślimakowego mogą być użyte do osiągnięcia tego efektu.

Grupa Housleya wykorzystała ogłuszone świnki morskie, które są powszechnie używane jako model słuchu, ponieważ ich ślimaki są podobne pod względem wielkości do tych występujących u ludzi. Podczas operacji umieszczenia implantu ślimakowego wstrzyknęli do ślimaka wektor genu neurotrofiny. Po umieszczeniu implantu przyłożyli napięcie elektroporacji za pomocą elektrod. Proces, który podczas zabiegu trwał zaledwie kilka sekund, spowodował u zwierząt regenerację nerwów. A tygodnie po implantacji nerwy leczonych zwierząt wykazywały silniejszą reakcję na sygnały z implantu, co sugeruje, że mogą więcej słyszeć. Te badania zostały opisane w tym tygodniu w czasopiśmie Nauka Medycyna Translacyjna .

Najwyraźniej to działa — u świnki morskiej, mówi Lawrence Śmieszne , dyrektor Cochlear Implant Center na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Francisco Medical Center. Grupa Lustiga i inni badali terapię genową, ale używają wirusa do dostarczania genu neurotrofiny.

Robert Owczarek , dyrektor Bionics Institute, medycznego centrum badawczego non-profit w Melbourne w Australii, mówi, że terapia genowa skierowana elektrodami może poprawić inne rodzaje interfejsów neuronowych. Wszędzie tam, gdzie nakładamy elektrody, czy to do głębokiej stymulacji mózgu w chorobie Parkinsona, czy do implantów siatkówki u osób niewidomych, już dochodzi do uszkodzenia nerwów – mówi.

Grupa Housley pracuje z Ślimakowy , główny producent implantów ślimakowych z siedzibą w Sydney, w celu przetestowania kombinacji elektrody i terapii genowej w badaniu klinicznym.

ukryć