211service.com
Cochleaimplantat använder också genterapi för att förbättra hörseln
Forskare har visat ett nytt sätt att återställa förlorad hörsel: med ett cochleaimplantat som hjälper hörselnerven att regenereras genom att ge genterapi.
Tillväxtfaktor : Cochleanerven regenereras efter genterapi (överst) jämfört med den obehandlade cochlea från samma djur (nederst).
Forskarna bakom arbetet undersöker om elektrodutlöst genterapi kan förbättra andra maskin-kroppskopplingar - till exempel de djupa hjärnstimuleringssonderna som används för att behandla Parkinsons sjukdom eller retinalproteser.
Mer än 300 000 människor världen över har cochleaimplantat. Enheterna implanteras i patienter som är djupt döva, som har förlorat de flesta eller alla örats hårceller, som upptäcker ljudvågor genom mekaniska vibrationer och omvandlar dessa vibrationer till elektriska signaler som plockas upp av neuroner i hörselnerven och förs vidare. till hjärnan. Cochleaimplantat använder upp till 22 platinaelektroder för att stimulera hörselnerven; enheterna gör en enorm skillnad för människor men de återställer bara en bråkdel av normal hörsel.
Cochleaimplantat är mycket effektiva för att fånga upp tal, men de kämpar för att reproducera tonhöjd, spektralområde och dynamik, säger Gary Housley , en neuroforskare vid University of New South Wales i Sydney, Australien, som ledde utvecklingen av det nya implantatet.
Cyborg cavy : En röntgenbild visar cochleaimplantatet i vänster öra på ett marsvin.
När örats hårceller bryts ned och dör, bryts de associerade neuronerna också ned och krymper tillbaka in i snäckan. Så det finns ett fysiskt gap mellan dessa atrofierade neuroner och elektroderna i cochleaimplantatet. Förbättring av gränssnittet mellan nerver och elektroder bör göra det möjligt att använda svagare elektrisk stimulering, öppna för möjligheten att stimulera flera delar av hörselnerven samtidigt, använda fler elektroder och förbättra den övergripande ljudkvaliteten.
Peptider som kallas neurotrofiner kan uppmuntra regenerering av nervcellerna i hörselnerven. Housley använde en vanlig process, kallad elektroporering, för att få porer att öppnas i cellerna, vilket gör att DNA kan komma in. Det kräver vanligtvis höga spänningar, och det har inte hittat mycket klinisk användning, men Housley ville se om de små, fördelade elektroderna på cochleaimplantatet kunde användas för att uppnå effekten.
Housleys grupp använde dövade marsvin, som ofta används som hörselmodell eftersom deras snäckor är lika stora som de som finns hos människor. Under operation för att placera cochleaimplantatet injicerade de cochlea med en neurotrofin-genvektor. När implantatet väl placerats applicerade de en elektroporationsspänning med hjälp av elektroderna. Processen, som tog bara några sekunder under operationen, resulterade i nervregenerering hos djuren. Och veckor efter implantationen visade nerverna hos behandlade djur starkare svar på signaler från implantatet, vilket tyder på att de kan höra mer. Denna forskning beskrivs denna vecka i tidskriften Vetenskap translationell medicin .
Det här fungerar helt klart - i ett marsvin, säger Lawrence roligt , chef för Cochlear Implant Center vid University of California, San Francisco Medical Center. Lustigs grupp och andra har utforskat genterapi, men de använder ett virus för att leverera neurotrofingenen.
Robert Shepherd , chef för Bionics Institute, ett icke-vinstdrivande medicinskt forskningscenter i Melbourne, Australien, säger att elektrodstyrd genterapi kan förbättra andra typer av neurala gränssnitt. Var än vi applicerar elektroder, vare sig det är för djup hjärnstimulering vid Parkinsons sjukdom eller näthinneimplantat för blinda, finns det redan neurala skador, säger han.
Housleys grupp arbetar med Cochlear , en viktig tillverkare av cochleaimplantat med huvudkontor i Sydney, för att testa elektroden och genterapikombinationen i ett kliniskt försök.