A terapia de genes faz com que os implantes cocleares sejam muito mais eficazes
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Uma equipe de cientistas da Universidade de Nova Gales do Sul (UNSW) na Austrália encontrou uma maneira de usar os eletrodos em implantes cocleares para aplicar terapia genética direcionada e regenerar os nervos auditivos danificados na orelha. Sua pesquisa foi publicada hoje em Science Translational Medicine.
A perda de audição é o tipo mais comum de perda sensorial, afetando um em cada cinco adultos de U. S. Para muitos, um aparelho auditivo é suficiente para corrigir a deficiência. Para casos mais graves de perda de audição, um implante coclear pode ser necessário.
anúncio publicitárioMas os implantes não restauram toda a gama de audição. "As pessoas com implantes cocleares fazem bem com a compreensão do discurso, mas a percepção do campo pode ser pobre, então eles muitas vezes sentem falta da alegria da música", disse o escritor de estudo, Gary Housley, professor da UNSW, em um comunicado de imprensa.
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O problema
Existem muitos tipos de perda auditiva, dependendo de onde o dano ocorre no caminho entre a orelha e o cérebro. No caso de pessoas com implantes cocleares, o dano auditivo ocorre dentro da própria orelha, na cóclea. A cóclea é alinhada com milhares de cabelos minúsculos que vibram quando detectam ondas sonoras, depois transmitem um sinal para que as células nervosas levem ao cérebro. Essas células são muito sensíveis e podem morrer por qualquer número de causas.
Existem também células próximas que desempenham um papel importante na audição, e também morrem facilmente. Eles fazem substâncias chamadas neurotrofinas, proteínas que suportam células nervosas e permitem que elas cresçam. Quando essas células morrem, as células nervosas que enviam sinais para o cérebro perdem sua rede de apoio. Amamentados por neurotrofinas, as células nervosas também morrem.
Um implante coclear substitui as células de detecção de som na orelha. Tem um microfone para capturar som e um processador para quebrar o som nos canais, com ênfase nos comprimentos de onda do som que correspondem à fala. Então, projeta uma série de eletrodos profundamente na cóclea, aproximando-se das células nervosas que transmitem o sinal ao cérebro.
Publicidade PublicidadeNo entanto, ainda há uma lacuna, e as células nervosas ainda sofreram danos por falta de neurotrofinas. Esses problemas restringem a sensibilidade ao som para usuários de implantes cocleares.
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A Solução
A solução para a perda auditiva parecia direta no início: regenerar as células nervosas perdidas. Então, a equipe usou cobaias para descobrir como.
Mas fazer com que as células nervosas cresçam não é uma tarefa fácil. Basta banhar os cérebros das cobaias nas neurotrofinas pode fazer com que todos os tipos de células nervosas cresçam incontrolavelmente, o que poderia dar às coisinhas, psicose ou pior.Eles precisavam das neurotrofinas para aparecer apenas dentro das células nervosas que já haviam sido danificadas, o que significa que as células tiveram que criar as próprias neurotrofinas.
Isso exigiu terapia genética, o que permitiria aos cientistas entregar uma seção de DNA para cada célula individual, dando instruções sobre como fazer neurotrofinas. Uma maneira que o DNA pode ser persuadido a entrar em uma célula é zapping a membrana da célula com uma corrente elétrica.
Publicidade PublicidadeE uma cobaia que acaba de receber um implante coclear tem dezenas de eletrodos produtores de eletricidade colocados ao lado das células nervosas em questão.
"Ninguém tentou usar o próprio implante coclear para terapia genética", disse Housley. "Com a nossa técnica, o implante coclear pode ser muito eficaz para isso. "
A solução foi perfeita. Os cientistas injetaram seu coquetel de DNA nas cobaias, depois usaram um breve pulso de eletricidade do implante coclear para atrapalhar as células nervosas portadoras de som - e apenas essas células nervosas - para aceitar as novas instruções de DNA.
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O resultado
Conforme previsto, as células danificadas começaram a produzir suas próprias neurotrofinas. Com o fornecimento restaurado, as células nervosas começaram a regenerar e criaram novas conexões através do espaço para os eletrodos no implante. As cobaias surdas que receberam a terapia genética possuíam aglomerados de nervos portadores de som que eram 40 por cento maiores que as cobaias que não tinham o procedimento. As células nervosas danificadas ainda geraram sua mielina, uma bainha gordurosa que protege as células nervosas e aumenta sua capacidade de conduzir sinais elétricos.
Publicidade PublicidadeDuas semanas após o tratamento, os cientistas testaram a audição das cobaias medindo a atividade cerebral. Os resultados foram dramáticos. As cobaias que tinham recebido terapia genética tinham ouvido que era quase tão sensível quanto as cobaias que nunca perderam a audição em primeiro lugar.
A produção de neurotrofinas caiu após alguns meses à medida que o DNA doado decaiu, mas com sinais de som recebidos para mantê-los ativos, as células nervosas permaneceram fortes.
Isso pode mudar tudo para as pessoas que usam implantes cocleares.
Anúncio"Nós pensamos que é possível que, no futuro, esta entrega de genes só adicione alguns minutos ao procedimento de implante", disse o primeiro autor do artigo, Jeremy Pinyon, em um comunicado de imprensa. "O cirurgião que instala o dispositivo injetaria a solução de DNA na cóclea e, em seguida, dispara impulsos elétricos para desencadear a transferência de DNA assim que o implante for inserido. "
Os pulsos elétricos utilizados para realizar o procedimento de terapia gênica são maiores do que a tolerância recomendada para implantes cocleares, mas uma explosão de eletricidade por apenas alguns segundos provavelmente causaria poucos problemas em comparação com o benefício potencial da audição restaurada.
Publicidade PublicidadeEsta técnica também prepara o caminho para a terapia genética direcionada para tratar outros transtornos, como a doença de Parkinson, para os quais um paciente também pode receber um implante biónico.
"Nosso trabalho tem implicações muito além dos transtornos auditivos", disse o co-autor Matthias Klugmann, professor associado da UNSW School of Medical Sciences, em um comunicado de imprensa. "A terapia genética tem sido sugerida como um conceito de tratamento mesmo para devastadores condições neurológicas e nossa tecnologia fornece uma nova plataforma para a transferência segura e eficiente de genes em tecidos tão delicados como o cérebro. "
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