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L'impianto cocleare utilizza anche la terapia genica per migliorare l'udito
I ricercatori hanno dimostrato un nuovo modo per ripristinare l'udito perso: con un impianto cocleare che aiuta il nervo uditivo a rigenerarsi fornendo terapia genica.
Fattore di crescita : Il nervo cocleare si rigenera dopo la terapia genica (in alto) rispetto alla coclea non trattata dello stesso animale (in basso).
I ricercatori dietro il lavoro stanno studiando se la terapia genica attivata da elettrodi potrebbe migliorare altre connessioni macchina-corpo, ad esempio le sonde di stimolazione cerebrale profonda che vengono utilizzate per trattare il morbo di Parkinson o le protesi retiniche.
Più di 300.000 persone in tutto il mondo hanno impianti cocleari. I dispositivi vengono impiantati in pazienti profondamente sordi, che hanno perso la maggior parte o tutte le cellule ciliate dell'orecchio, che rilevano le onde sonore attraverso vibrazioni meccaniche e convertono tali vibrazioni in segnali elettrici che vengono captati dai neuroni del nervo uditivo e trasmessi. al cervello. Gli impianti cocleari utilizzano fino a 22 elettrodi di platino per stimolare il nervo uditivo; i dispositivi fanno un'enorme differenza per le persone, ma ripristinano solo una frazione dell'udito normale.
Gli impianti cocleari sono molto efficaci per captare il parlato, ma hanno difficoltà a riprodurre il tono, la gamma spettrale e la dinamica, afferma Gary Housley , neuroscienziato dell'Università del New South Wales a Sydney, in Australia, che ha guidato lo sviluppo del nuovo impianto.
Cyborg cavia : Un'immagine a raggi X mostra l'impianto cocleare nell'orecchio sinistro di una cavia.
Quando le cellule ciliate dell'orecchio si degradano e muoiono, anche i neuroni associati si degradano e si ritraggono nella coclea. Quindi c'è un divario fisico tra questi neuroni atrofizzati e gli elettrodi nell'impianto cocleare. Il miglioramento dell'interfaccia tra nervi ed elettrodi dovrebbe consentire di utilizzare una stimolazione elettrica più debole, aprendo la possibilità di stimolare più parti del nervo uditivo contemporaneamente, utilizzando più elettrodi e migliorando la qualità complessiva del suono.
I peptidi chiamati neurotrofine possono incoraggiare la rigenerazione dei neuroni nel nervo uditivo. Housley ha usato un processo comune, chiamato elettroporazione, per aprire i pori nelle cellule, permettendo al DNA di entrare. Di solito richiede alte tensioni e non ha trovato molto uso clinico, ma Housley voleva vedere se i piccoli elettrodi distribuiti dell'impianto cocleare potevano essere usati per ottenere l'effetto.
Il gruppo di Housley ha usato cavie assordate, che sono comunemente usate come modelli uditivi perché le loro coclee sono di dimensioni simili a quelle che si trovano negli esseri umani. Durante l'intervento chirurgico per posizionare l'impianto cocleare, hanno iniettato nella coclea un vettore del gene della neurotrofina. Una volta posizionato l'impianto, hanno applicato una tensione di elettroporazione utilizzando gli elettrodi. Il processo, che ha richiesto solo pochi secondi durante l'intervento chirurgico, ha portato alla rigenerazione dei nervi negli animali. E settimane dopo l'impianto, i nervi degli animali trattati hanno mostrato risposte più forti ai segnali dell'impianto, il che suggerisce che sono in grado di sentire di più. Questa ricerca è descritta questa settimana nel giornale Scienza Medicina traslazionale .
Chiaramente questo funziona, in una cavia, dice Lawrence divertente , direttore del Cochlear Implant Center presso l'Università della California, San Francisco Medical Center. Il gruppo di Lustig e altri hanno esplorato la terapia genica, ma usano un virus per fornire il gene della neurotrofina.
Robert Shepherd , direttore del Bionics Institute, un centro di ricerca medica senza scopo di lucro a Melbourne, in Australia, afferma che la terapia genica diretta con gli elettrodi potrebbe migliorare altri tipi di interfacce neurali. Ovunque applichiamo gli elettrodi, che si tratti di stimolazione cerebrale profonda nel morbo di Parkinson o di impianti retinici per i non vedenti, c'è già un danno neurale, dice.
Il gruppo di Housley sta lavorando con cocleare , un importante produttore di impianti cocleari con sede a Sydney, per testare la combinazione di elettrodo e terapia genica in una sperimentazione clinica.