Araştırmacılar, iç kulak kıl hücrelerini onararak sağır farelerde işitmeyi yeniden sağlamak için beyin omurilik sıvısı yoluyla gen terapisi uygulayan yeni bir yöntem geliştirdi. Beynin doğal sıvı akışından ve kokleaya açılan bir arka kapıdan yararlanılarak mümkün kılınan bu keşif, gen terapisiyle insanlarda işitme duyusunun geri kazanılmasına yönelik önemli bir adım olabilir.
Uluslararası bir araştırma ekibi, İlaçların iç kulağa iletilmesi için yeni yöntem. Bu buluş, beyindeki sıvıların doğal dolaşımından faydalanılması ve kokleaya açılan, az anlaşılan bir arka kapının kullanılmasıyla mümkün oldu. Bilim insanları, iç kulaktaki kıl hücrelerini onaran gen terapisini uygulamak için bu yaklaşımı kullanarak, sağır farelerin işitme duyusunu başarılı bir şekilde geri kazandılar.
“Bu bulgular, beyin omurilik sıvısı taşınmasının, yetişkinlerin iç kulağına gen aktarımı için erişilebilir bir yol oluşturduğunu gösteriyor. Science Translational Medicine dergisinde yayınlanan yeni çalışmanın kıdemli yazarı, DMSc MD Maiken Nedergaard, “Bu, insanlarda işitmeyi geri kazandırmak için gen terapisinin kullanılmasına yönelik önemli bir adımı temsil edebilir” dedi.
Nedergaard Rochester Üniversitesi ve Kopenhag Üniversitesi Translasyonel Nörotıp Merkezi’nin eş direktörüdür. Çalışma, iki üniversitedeki araştırmacılar ile İsveç’in Stockholm kentindeki Karolinska Enstitüsü Deneysel Odyoloji Laboratuvarı’nda Ph.D. Barbara Canlon liderliğindeki bir grup arasındaki işbirliğinin ürünüydü.
Dünya çapındaki insan sayısı Hafif ila tam işitme kaybı olduğu tahmin edilenlerin yüzyılın ortasına kadar 2,5 milyar civarına ulaşması bekleniyor. Bunun temel nedeni, seslerin beyne iletilmesinden sorumlu olan kokleada bulunan tüylü hücrelerin kritik genlerdeki mutasyonlar, yaşlanma, gürültüye maruz kalma ve diğer faktörler nedeniyle ölmesi veya fonksiyon kaybıdır.
İnsanlarda ve diğer memelilerde saç hücreleri doğal olarak yenilenemese de, gen terapileri ümit verici olmuş ve ayrı çalışmalarda yenidoğan ve çok genç farelerde saç hücrelerinin işlevini başarılı bir şekilde onarmıştır. Ancak hem fareler hem de insanlar yaşlandıkça, zaten hassas bir yapı olan koklea, şakak kemiğinin içine hapsolur. Bu noktada, kokleaya ulaşmaya ve ameliyat yoluyla gen terapisi sağlamaya yönelik herhangi bir çaba, bu hassas bölgeye zarar verme ve işitme duyusunu değiştirme riskiyle karşı karşıyadır.
Yeni çalışmada, araştırmacılar, koklea adı verilen, kokleaya doğru çok az anlaşılan bir geçişi tanımlamaktadır. su kemeri. Adı, anıtsal taş mimarinin görüntülerini çağrıştırırken, koklear su kemeri, tek bir saç telinden daha büyük olmayan, ince, kemikli bir kanaldır. Kulaktaki basıncı dengelemede rol oynadığından şüphelenilen yeni bir çalışma, koklear su kemerinin aynı zamanda iç kulakta bulunan beyin omurilik sıvısı ile beynin geri kalanı arasında bir kanal görevi de gördüğünü gösteriyor.
Bilim insanları, Glimfatik sistemin mekaniğinin daha net bir resmi, beynin benzersiz atık giderme süreci ilk kez 2012’de Nedergaard laboratuvarı tarafından tanımlandı. Glimfatik sistem, toksik proteinleri yıkamak için beyin omurilik sıvısını beyin dokusunun derinliklerine pompaladığından, araştırmacılar bunu şu şekilde gözlemliyor: ilaçları beyne iletmenin potansiyel olarak yeni bir yolu, nörolojik bozukluklara yönelik ilaçların geliştirilmesinde büyük bir zorluk.
Araştırmacılar ayrıca, glifatik sistem tarafından yönlendirilen sıvıların karmaşık hareketinin gözlere ve periferik sinirlere kadar uzandığını da keşfettiler. kulak da dahil olmak üzere sistem. Yeni çalışma, glimfatik sistemin ilaç dağıtım potansiyelini teste tabi tutma fırsatını temsil ederken, aynı zamanda işitsel sistemin daha önce erişilemeyen bir bölümünü hedef alıyordu.
Bir dizi hayal etme ve modelleme teknolojisinden faydalanarak, Araştırmacılar, beynin diğer kısımlarından gelen sıvının koklear su kemerinden iç kulağa nasıl aktığının ayrıntılı bir portresini geliştirmeyi başardılar. Ekip daha sonra kafatasının tabanında bulunan büyük bir beyin omurilik sıvısı deposu olan sarnıç magnaya adeno ile ilişkili bir virüs enjekte etti. Virüs, koklear su kemeri yoluyla iç kulağa girme yolunu buldu ve tüy hücrelerinin sinyal iletmesini sağlayan ve yetişkin sağır farelerde işitmeyi kurtaran veziküler glutamat taşıyıcı-3 adı verilen bir proteini ifade eden bir gen terapisi sağladı.
{6 }Nedergaard, “Kulağa bu yeni dağıtım yolu, yalnızca işitsel araştırmaların ilerlemesine hizmet etmekle kalmayıp, aynı zamanda ilerleyici genetik kaynaklı işitme kaybı olan insanlara aktarıldığında da yararlı olduğunu kanıtlayabilir” dedi.
Referans: “Gen aktarımı Yetişkin farelerde işitmeyi kurtarmak için beyin omurilik sıvısı kanalıyla tedavi” Yazan: Barbara K. Mathiesen, Leo M. Miyakoshi, Christopher R. Cederroth, Evangelia Tserga, Corstiaen Versteegh, Peter A.R. Bork, Natalie L. Hauglund, Ryszard Stefan Gomolka, Yuki Mori , Niklas K. Edvall, Stephanie Rouse, Kjeld Møllgård, Jeffrey R. Holt, Maiken Nedergaard ve Barbara Canlon, 28 Haziran 2023, Science Translational Medicine.
DOI: 10.1126/scitranslmed.abq3916
Çalışmanın diğer ortak yazarları arasında Kopenhag Üniversitesi’nden Barbara Mathiesen, Leo Miyakoshi, Peter Bork, Natalie Hauglund, Ryszard Stefan, Yuki Mori ve Kjeld Mollgard; Karolinska Enstitüsü’nden Christopher Cederroth, Evangelia Tserga, Corstiaen Versteegh, Niklas Edvall ve Barbara Canlon; ve Harvard Üniversitesi’nden Jeffery Holt. Araştırma, Lundbeck Vakfı, Novo Nordisk Vakfı, Ulusal Nörolojik Bozukluklar ve İnme Enstitüsü, Knut ve Alice Wallenberg Vakfı, Karolinska Enstitüsü, Tysta Skolan Vakfı, Hörselforskningsfonden, Avrupa Birliği’nin Horizon 2020 Araştırma ve Geliştirme Programı’ndan sağlanan fonlarla desteklendi. Yenilik Programı, Danimarka Nörobilim Derneği, ABD Ordusu Araştırma Ofisi, İnsan Sınır Bilim Programı, Dr. Miriam ve Sheldon G. Adelson Tıbbi Araştırma Vakfı, Simons Vakfı, Jeff ve Kimberly Barber Fonu ve Foundation Pour L’Audition .