Ген Терапия делает кохлеарные имплантаты намного эффективнее
Оглавление:
Команда ученых из Университета Нового Южного Уэльса (UNSW) в Австралии нашла способ использовать электроды в кохлеарных имплантатах для применения целенаправленной генной терапии и восстановления поврежденных слуховых нервов в ухе. Их исследование было опубликовано сегодня в Science Translational Medicine.
Потеря слуха является наиболее распространенным типом сенсорной потери, затрагивающей одного из пяти взрослых взрослых. Для многих слуховых аппаратов достаточно, чтобы исправить их ухудшение. Для более тяжелых случаев потери слуха может потребоваться кохлеарный имплантат.
рекламаРекламаНо имплантаты не восстанавливают весь спектр слуха. «Люди с кохлеарными имплантатами хорошо справляются с пониманием речи, но их восприятие смолы может быть плохим, поэтому они часто упускают радость от музыки», - сказал старший научный сотрудник Gary Housley, профессор UNSW, в пресс-релизе.
Узнать больше о потерях слуха и о том, как управлять им »
Проблема
Существует много типов потери слуха, в зависимости от того, где повреждение происходит на пути между ухом и мозгом. В случае людей с кохлеарными имплантатами повреждение слуха происходит внутри самого уха, в улитке. Улитка выложена тысячами крошечных волос, которые вибрируют, когда они обнаруживают звуковые волны, а затем передают сигнал о переносе нервных клеток в мозг. Эти клетки очень чувствительны и могут умереть от любого количества причин.
Есть также близлежащие клетки, которые играют важную роль в слухе, и они тоже легко умирают. Они делают вещества под названием нейротрофины, белки, которые поддерживают нервные клетки и позволяют им расти. Когда эти клетки умирают, нервные клетки, которые посылают сигналы в мозг, теряют свою сеть поддержки. Изжитые для нейротрофинов, нервные клетки также умирают.
Кохлеарный имплантат заменяет звукозаписывающие клетки в ухе. У этого есть микрофон, чтобы поднять звук и процессор, чтобы разбить звук на каналы, с акцентом на длины волн звука, которые соответствуют речи. Затем он проектирует массив электродов вглубь улитки, приближаясь к нервным клеткам, которые передают сигнал в мозг.
РекламаРекламаТем не менее, по-прежнему существует разрыв, и нервные клетки по-прежнему страдают от недостатка нейротрофинов. Эти проблемы ограничивают звуковую чувствительность для носителей кохлеарного имплантата.
Исследуйте анатомию улитки »
Решение
Решение для потери слуха сначала казалось простым: возобновить потерянные нервные клетки. Поэтому команда использовала морских свинок, чтобы узнать, как это сделать.
Но получение нервных клеток для роста - непростая задача. Простое купание мозгов морских свинок в нейротрофинах может привести к тому, что все виды нервных клеток будут расти неудержимо, что может привести к судорогам морских свинок, психозу или еще худшему.Им нужно было, чтобы нейротрофины появлялись только внутри нервных клеток, которые уже были повреждены, а это значит, что клеткам приходилось создавать сами нейротрофины.
Это вызвало генную терапию, которая позволила бы ученым доставить секцию ДНК в каждую отдельную клетку, дающую инструкции о том, как сделать нейротрофины. Один из способов, которым ДНК может убедить войти в клетку, - это перекрыть мембрану клетки электрическим током.
РекламаРекламаИ морская свинка, которая получила только кохлеарный имплантат, содержит десятки электрогенерирующих электродов, расположенных рядом с нервными клетками, о которых идет речь.
«Никто не пытался использовать сам кохлеарный имплантат для генной терапии», - сказал Хусли. «Благодаря нашей методике кохлеарный имплантат может быть очень эффективным для этого. «
Решение было совершенным. Ученые ввели свой ДНК-коктейль в морских свинок, а затем использовали короткий импульс электричества от кохлеарного имплантата, чтобы ударить звукопоглощающие нервные клетки - и только эти нервные клетки - в принятие новых инструкций ДНК.
РекламаПохожие новости: Потеря слуха приводит к потере мозговой ткани у пожилых людей »
Результат
Как и было предсказано, поврежденные клетки начали производить свои собственные нейротрофины. С восстановлением питания нервные клетки начали восстанавливаться и создавать новые соединения через щель с электродами в имплантате. Глухие морские свинки, получившие генную терапию, имели звукопоглощающие нервные кластеры, которые были на 40 процентов больше, чем морские свинки, у которых не было процедуры. Поврежденные нервные клетки даже восстанавливают свой миелин, жировую оболочку, которая защищает нервные клетки и усиливает их способность проводить электрические сигналы.
РекламаРекламаЧерез две недели после лечения ученые проверили слух морских свинок, измерив их активность мозга. Результаты были драматичными. Гвинейские свиньи, которым давали генную терапию, слышали, что это было почти так же чувствительно, как морские свинки, которые никогда не теряли слух в первую очередь.
Производство нейротрофинов выпало через несколько месяцев, когда донорская ДНК распадалась, но с входящими звуковыми сигналами, чтобы поддерживать их активность, нервные клетки оставались сильными.
Это может изменить все для людей, которые носят кохлеарные имплантаты.
Реклама«Мы полагаем, что в будущем эта доставка генов будет только добавить несколько минут к процедуре имплантации», - сказал первый автор статьи Джереми Пиньон в пресс-релизе. «Хирург, который устанавливает устройство, вводит раствор ДНК в улитку, а затем запускает электрические импульсы для запуска переноса ДНК после введения имплантата. «
Электрические импульсы, используемые для проведения процедуры генной терапии, больше рекомендованного для кохлеарных имплантатов, но всплеск электричества всего на несколько секунд, вероятно, вызовет несколько проблем по сравнению с потенциальным преимуществом восстановленного слуха.
РекламаРекламаЭтот метод также открывает путь для целенаправленной генной терапии для лечения других заболеваний, таких как болезнь Паркинсона, для которых пациент может также получить бионический имплантат.
«Наша работа имеет последствия далеко за пределами нарушений слуха», - сказал соавтор Маттиас Клугманн, доцент в Школе медицинских наук UNSW, в пресс-релизе. «Генная терапия была предложена в качестве концепции лечения даже для разрушительных неврологические условия, и наша технология обеспечивает новую платформу для безопасного и эффективного переноса генов в ткани, такие же чувствительные, как мозг ».
Подробнее: новый препарат может вызвать потерю слуха»
