211service.com
Cochleair implantaat gebruikt ook gentherapie om het gehoor te verbeteren
Onderzoekers hebben een nieuwe manier aangetoond om verloren gehoor te herstellen: met een cochleair implantaat dat de gehoorzenuw helpt regenereren door middel van gentherapie.
Groeifactor : De cochleaire zenuw regenereert na gentherapie (boven) versus de onbehandelde cochlea van hetzelfde dier (onder).
De onderzoekers achter het werk onderzoeken of door elektroden geactiveerde gentherapie andere verbindingen tussen machine en lichaam zou kunnen verbeteren, bijvoorbeeld de diepe-hersenstimulatiesondes die worden gebruikt om de ziekte van Parkinson te behandelen, of retinale protheses.
Wereldwijd hebben meer dan 300.000 mensen cochleaire implantaten. De apparaten worden geïmplanteerd bij patiënten die diep doof zijn en de meeste of alle haarcellen van het oor hebben verloren, die geluidsgolven detecteren door mechanische trillingen, en die trillingen omzetten in elektrische signalen die worden opgevangen door neuronen in de gehoorzenuw en doorgegeven worden naar de hersenen. Cochleaire implantaten gebruiken tot 22 platina-elektroden om de gehoorzenuw te stimuleren; de apparaten maken een enorm verschil voor mensen, maar ze herstellen slechts een fractie van het normale gehoor.
Cochleaire implantaten zijn zeer effectief voor het oppikken van spraak, maar ze hebben moeite om toonhoogte, spectraal bereik en dynamiek te reproduceren, zegt Gary Housley , een neurowetenschapper aan de Universiteit van New South Wales in Sydney, Australië, die de ontwikkeling van het nieuwe implantaat leidde.
Cyborg cavy : Een röntgenfoto toont het cochleaire implantaat in het linkeroor van een cavia.
Wanneer de haarcellen van het oor degraderen en afsterven, worden de bijbehorende neuronen ook afgebroken en krimpen ze terug in het slakkenhuis. Er is dus een fysieke opening tussen deze geatrofieerde neuronen en de elektroden in het cochleaire implantaat. Verbetering van de interface tussen zenuwen en elektroden zou het mogelijk moeten maken om zwakkere elektrische stimulatie te gebruiken, waardoor de mogelijkheid wordt geopend om meerdere delen van de gehoorzenuw tegelijk te stimuleren, meer elektroden te gebruiken en de algehele geluidskwaliteit te verbeteren.
Peptiden die neurotrofinen worden genoemd, kunnen de regeneratie van de neuronen in de gehoorzenuw stimuleren. Housley gebruikte een algemeen proces, elektroporatie genaamd, om poriën in cellen te openen, waardoor DNA naar binnen kon komen. Het vereist meestal hoge spanningen en het heeft niet veel klinisch gebruik gevonden, maar Housley wilde zien of de kleine, verdeelde elektroden van het cochleaire implantaat konden worden gebruikt om het effect te bereiken.
De groep van Housley gebruikte dove cavia's, die vaak worden gebruikt als gehoormodel omdat hun cochlea's qua grootte vergelijkbaar zijn met die bij mensen. Tijdens de operatie om het cochleaire implantaat te plaatsen, injecteerden ze het slakkenhuis met een neurotrofine-genvector. Nadat het implantaat was geplaatst, pasten ze een elektroporatiespanning toe met behulp van de elektroden. Het proces, dat tijdens de operatie slechts enkele seconden in beslag nam, resulteerde in zenuwregeneratie bij de dieren. En weken na implantatie vertoonden de zenuwen van behandelde dieren sterkere reacties op signalen van het implantaat, wat suggereert dat ze meer kunnen horen. Dit onderzoek wordt deze week beschreven in het tijdschrift Wetenschap Translationele geneeskunde .
Het is duidelijk dat dit werkt - bij een cavia, zegt Lawrence grappig , directeur van het Cochlear Implant Center van de University of California, San Francisco Medical Center. De groep van Lustig en anderen hebben gentherapie onderzocht, maar ze gebruiken een virus om het neurotrofine-gen af te leveren.
Robert Shepherd , directeur van het Bionics Institute, een medisch onderzoekscentrum zonder winstoogmerk in Melbourne, Australië, zegt dat elektrodegerichte gentherapie andere soorten neurale interfaces zou kunnen verbeteren. Overal waar we elektroden aanbrengen, of het nu gaat om diepe hersenstimulatie bij de ziekte van Parkinson of retinale implantaten voor blinden, er is al neurale schade, zegt hij.
De groep van Housley werkt met cochleair , een belangrijke maker van cochleaire implantaten met het hoofdkantoor in Sydney, om de combinatie van elektrode en gentherapie in een klinische proef te testen.