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Durchbruch: Wissenschaftler nutzen Ohrimplantate, um Hörnerven nachzuwachsen
Zum ersten Mal haben Wissenschaftler ein Cochlea-Implantat verwendet, um eine Gentherapie zu ermöglichen, die das Nachwachsen von Hörnerven ermöglicht. Neben der Verbesserung des Gehörs für diejenigen mit den Ohrimplantaten, die Technik hält das Potenzial, eine Reihe von neurologischen und psychiatrischen Erkrankungen zu behandeln, nach den Ermittlern.
Das Forscherteam der University of New South Wales (UNSW) in Australien hat kürzlich die Details ihrer bahnbrechenden Methode in der Zeitschrift veröffentlicht Wissenschaft Translationale Medizin.
Die Forscher sagen, dass es gut bekannt ist, dass, wenn Neurotrophine - natürlich vorkommende Proteine, die für die Entwicklung, Funktion und das Überleben von Neuronen wichtig sind - an die Hörschnecke des Ohres abgegeben werden, Hörnervenendigungen sich regenerieren können.
Die Durchführung einer solchen Technik hat sich jedoch für Wissenschaftler als schwierig erwiesen. Das Team sagt, dass es nicht möglich war, die Abgabe von Neurotrophinen an die Cochlea sicher unter Verwendung von Arzneimittelabgabe oder viraler Gentherapie zu lokalisieren.
Vor diesem Hintergrund wurde untersucht, ob Cochlea-Implantate für die Gentherapie eingesetzt werden könnten.
Elektrische Impulse von Implantaten liefern DNA an Zellen, um die Neurotrophin-Produktion auszulösen
Das obere Bild zeigt Hörnerven nach der Regeneration mit der Cochlea-Implantat-Technik, während das untere Bild die Nerven vorher zeigt.
Bildnachweis: UNSW
Ein Cochlea-Implantat ist ein chirurgisch implantiertes elektronisches Gerät, das die Fähigkeit einer Person verbessern kann, Sprache zu hören und zu verstehen.
Das Implantat besteht aus einem inneren und einem äußeren Teil. Der innere Teil besteht aus einem Sender, der hinter dem Ohr in den Mastoidknochen implantiert wird, wobei Elektroden in die Cochlea - den auditorischen Teil des Innenohrs - eingeführt werden.
Der externe Teil besteht aus einem Mikrofon und einem Sprachprozessor. Alle Geräusche, die diese aufnehmen, werden in elektrische Signale umgewandelt, die an die Elektroden gesendet werden, die die Hörnerven stimulieren und Signale an das Gehirn senden. Diese Signale werden als Klang wahrgenommen.
In ihrer Studie waren die Forscher in der Lage, elektrische Impulse zu verwenden, die von den Cochlea-Implantaten geliefert wurden, um eine DNA-Lösung an Zellen in der Nähe der implantierten Elektroden zu senden. Diese Zellen waren dann in der Lage, Neurotrophine zu produzieren, wodurch die Regeneration von Hörnerven ausgelöst wurde.
Jim Patrick, Chefwissenschaftler und Senior Vice President von Cochlear Limited, der die Studie mitfinanziert hat, sagt, dass die Entdeckung des Teams wichtige Auswirkungen auf die Zukunft der Cochlea-Implantate und der 324.000 Menschen weltweit hat, die sie bisher erhalten haben.
Prof. Gary Housley, Senior Study Author der Translational Neuroscience Facility bei UNSW, ergänzt:
"Menschen mit Cochlea-Implantaten verstehen sich gut mit Sprachverstehen, aber ihre Wahrnehmung von Tonhöhe kann schlecht sein, so dass sie oft die Freude an der Musik verpassen.
Letztendlich hoffen wir, dass Menschen, die auf Cochlea-Implantat-Geräte angewiesen sind, nach einer weiteren Forschung einen breiteren dynamischen und tonalen Klangbereich genießen können, was besonders wichtig ist für unser Gespür für die auditive Welt und für die Wertschätzung der Musik. "
Die Forscher erklären ihre Ergebnisse im folgenden Video weiter:
Das Team sagt, dass nach der Verwendung der neuen Technik für 2 Monate die Neurotrophin-Produktion reduziert wurde. Sie weisen jedoch darauf hin, dass Veränderungen des Hörnervs durch die anhaltende neuronale Aktivität des Cochlea-Implantats aufrechterhalten werden können.
Darüber hinaus sagen die Forscher, dass die Technik zukünftige Cochleaimplantatverfahren nur um einige Minuten verlängern würde.
"Der Chirurg, der das Gerät installiert, injiziert die DNA-Lösung in die Cochlea und feuert dann elektrische Impulse, um den DNA-Transfer auszulösen, sobald das Implantat eingesetzt ist", erklärt Jeremy Pinyon, Erstautor der Studie.
Implikationen weit über Hörstörungen hinaus
Aber die Forscher sagen, dass die Technik Vorteile für Erkrankungen bietet, die weit über Hörstörungen hinausgehen.
Zum Beispiel könnte es auf andere Vorrichtungen angewendet werden, wie etwa Elektrodenanordnungen, die bei der Tiefenhirnstimulation zur Behandlung von Parkinson-Krankheit oder Depression verwendet werden. Sie stellen fest, dass solche Integrationen zu einer "sicheren, gerichteten Gentherapie" führen könnten.
Studien-Co-Autor Matthias Klugmann sagt:
"Die Gentherapie wurde sogar für verheerende neurologische Erkrankungen als Behandlungskonzept vorgeschlagen, und unsere Technologie bietet eine neue Plattform für einen sicheren und effizienten Gentransfer in so empfindliche Gewebe wie das Gehirn."
Früher in diesem Jahr, Medizinische Nachrichten heute berichteten über Forschungen der Universität Oxford in Großbritannien, in denen eine Gentherapie beschrieben wurde, die, wie sie sagen, den Sehkomfort von Menschen mit Choroideremie - einer unheilbaren Form der Blindheit - verbessern könnte.
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