Исследование также предвещает возможный новый способ лечения ряда неврологических расстройств, включая болезнь Паркинсона и психиатрических состояний, таких как депрессия, с помощью этого нового способа доставки генной терапии.Исследование опубликовано сегодня (четверг, 24 апреля) в журнале Science Translational Medicine.«Люди с кохлеарными имплантатами хорошо понимают речь, но их восприятие высоты звука может быть плохим, поэтому они часто упускают радость от музыки», — говорит профессор UNSW Гэри Хаусли, старший автор исследовательской работы.
«В конечном счете, мы надеемся, что после дальнейших исследований люди, которые зависят от устройств кохлеарных имплантатов, смогут наслаждаться более широким динамическим и тональным диапазоном звука, что особенно важно для нашего восприятия слухового мира вокруг нас и для понимания музыки», — говорит профессор Хаусли, который также является директором отделения трансляционной нейробиологии в UNSW Medicine.Исследование, проводимое при поддержке Cochlear Limited в рамках гранта Австралийского исследовательского совета, разрабатывается в течение пяти лет.
Работа сосредоточена на восстановлении уцелевших нервов после возрастной или экологической потери слуха с использованием существующей кохлеарной технологии. Кохлеарные имплантаты «удивительно эффективны» при локальной генной терапии на модели животных, когда во время процедуры имплантации вводят несколько электрических импульсов.«Этот прорыв в исследованиях важен, потому что, хотя до сих пор у нас были очень хорошие результаты с нашими кохлеарными имплантатами, если мы сможем заставить нервы расти ближе к электродам и улучшить связи между ними, тогда мы сможем получить еще лучшие результаты в будущем », — говорит Джим Патрик, главный научный сотрудник и старший вице-президент Cochlear Limited.Давно установлено, что окончания слуховых нервов регенерируют, если нейротрофины — встречающееся в природе семейство белков, имеющих решающее значение для развития, функционирования и выживания нейронов — доставляются в слуховую часть внутреннего уха, улитку.
Но до сих пор исследования застопорились, потому что безопасная локальная доставка нейротрофинов не может быть достигнута ни с помощью доставки лекарств, ни с помощью вирусной генной терапии.Профессор Хаусли и его команда из UNSW разработали способ использования электрических импульсов, доставляемых кохлеарным имплантатом, для доставки ДНК к клеткам, близким к массиву имплантированных электродов. Затем эти клетки производят нейротрофины.«Никто не пытался использовать сам кохлеарный имплант для генной терапии», — говорит профессор Хаусли. «С нашей техникой кохлеарный имплант может быть очень эффективным для этого».
В то время как производство нейротрофина снизилось через пару месяцев, профессор Хаусли говорит, что в конечном итоге изменения в слуховом нерве могут поддерживаться продолжающейся нервной активностью, генерируемой кохлеарным имплантатом.«Мы думаем, что в будущем такая доставка гена может добавить лишь несколько минут к процедуре имплантации», — говорит первый автор статьи Джереми Пиньон, доктор философии которого основан на этой работе. «Хирург, который устанавливает устройство, вводит раствор ДНК в улитку, а затем запускает электрические импульсы, чтобы запустить перенос ДНК после установки имплантата».Интеграция этой технологии в другие «бионические» устройства, такие как наборы электродов, используемые для глубокой стимуляции мозга (например, для лечения болезни Паркинсона и депрессии), также может предоставить возможности для безопасной, направленной генной терапии сложных неврологических расстройств.
«Наша работа имеет значение, выходящее далеко за рамки нарушений слуха», — говорит соавтор, доцент Маттиас Клугманн из исследовательской группы UNSW Translational Neuroscience Facility. «Генная терапия была предложена в качестве концепции лечения даже для тяжелых неврологических состояний, и наша технология обеспечивает новую платформу для безопасного и эффективного переноса генов в такие хрупкие ткани, как мозг».