Proteze
bionice mai bune prin terapie genică
Anul trecut, marii câştigători ai Premiului
Lasker-DeBakey pentru cercetare clinică au fost Graeme Clark, Ingeborg Hochmair
şi Blake Wilson, pentru dezvoltarea implantului cohlear modern. Aceasta este, fără
prea multe dubii, cea mai de succes proteză bionică şi, de la primul implant,
realizat în 1978 de Graeme Clark, până în prezent, beneficiul pacienţilor a
fost uriaş. Cu toate acestea, unul dintre neajunsurile actuale ale protezei ţine
de interfaţa neuronală existentă: în surditatea neurosenzorială, celulele
ciliate şi cele din organul Corti sunt pierdute, instalându-se totodată şi
atrofia neuronilor din ganglionul spiral (NGS) (fig. 1 – A şi B). Distrugerea nervului auditiv este atribuită
pierderii suportului neurotrofic (BDNF şi NT3) asigurat de organul Corti. Chiar
dacă instalarea unei linii de electrozi în rampa timpanică permite implantului
cohlear să stimuleze electric NGS, numărul limitat al electrozilor şi atrofia
corpului neuronal fac să persiste o distanţă între implant şi corpul NGS,
problemă care nu poate fi rezolvată decât prin stimularea electrică monopolară
cu ajutorul unui electrod poziţionat în exteriorul cohleei. În final, implantul
cohlear se bazează în principal pe neuroplasticitatea corticală pentru recunoaşterea
şi interpretarea sunetelor generate cu ajutorul protezei.
Iată însă că un studiu1 publicat
miercurea aceasta (23 aprilie) în Science
Translational Medicine propune o soluţie inovatoare pentru acoperirea
distanţei dintre terminaţiile neuronale şi proteza propriu-zisă. Grupul de la
Universitatea din Sydney demonstrează principiul prin care terapia genică
neurotrofică integrată implantului cohlear ameliorează semnificativ performanţa
protezei prin stimularea regenerării terminaţiilor nervoase ale neuronilor din
ganglionul spiral. Mai exact, făcând uz chiar de reţeaua de electrozi a
implantului, cercetătorii au reuşit să inducă, prin electroporare în câmp închis,
în celulele mezenchimale adiacente electrozilor, transducţia unei gene ADN
codând factorul neurotrofic BDNF (brain-derived neurotrophic factor), dar şi
a unei proteine verzi fluorescente, cu rolul de martor. Apoi, producţia
locală de BDNF a dus la stimularea regenerării terminaţiilor nervoase ale NGS (fig. 1 C), într-un model animal la care
acestea fuseseră atrofiate bilateral prin tratament ototoxic, urmat de surditate
neurosenzorială bilaterală. Reuşita grupului din Sydney constă în obţinerea
regenerării terminaţiilor nervoase în imediata proximitate a electrozilor (fig. 2 şi 3), ceea ce a permis
stimularea bipolară (spre deosebire de cea exclusiv monopolară, în cazul
protezei clasice), scăzând pragul de stimulare auditivă (sensibilitatea
protezei) şi extinzând intervalul dinamic al nervului cohlear (determinat prin
răspunsul de la nivelul trunchiului cerebral la potenţiale evocate auditiv).
Editorialul2 care însoţeşte
studiul grupului din Sydney este semnat de doi universitari din Melbourne,
reprezentând Institutul Bionic înfiinţat în urmă cu peste trei decenii de
laureatul Lasker de anul trecut, Graeme Clark. Aceştia realizează întâi o
descriere minuţioasă şi uşor didactică a modului în care funcţionează implantul
cohlear şi a inovaţiei reuşite la Sydney, înainte de a atrage atenţia asupra
câtorva aspecte critice, care necesită un răspuns înainte ca metoda să poată fi
aplicată la om. Este vorba de eficacitatea pe termen lung (studiul a urmărit
doar primele două săptămâni de tratament), mai ales că a fost relatată o
reducere a expresiei BDNF la un interval de trei-şase săptămâni de la transducţia
genică iniţială; nu se cunoaşte dacă beneficiul obţinut se poate menţine şi după
pierderea completă a secreţiei de BDNF de către celulele mezenchimale. O altă
problemă ţine de proliferarea terminaţiilor nervoase ale NGS la nivelul
cohleei; deşi nu există indicaţii în acest sens, nu se cunoaşte dacă această
proliferare ar putea afecta organizarea tono-topică. În fine, implantul
utilizat în studiul australian este semnificativ diferit de protezele
implantate la om, astfel că va trebui găsită o soluţie pentru a face posibilă
electroporarea. Aspectele pozitive identificate în editorial sunt
aplicabilitatea relativ facilă a metodei şi la om, cu modificări puţin
importante, dar mai ales posibilitatea de a verifica un concept similar de
stimulare electrică a neuronilor lezaţi cu ajutorul unor proteze bionice
retiniene sau prin stimulare cerebrală profundă. Până acolo însă, mai este un
drum lung.
Secretele
genomului matusalemic
Un foarte interesant studiu3
publicat miercuri (23 aprilie) în Genome
Research, o revistă cu un factor de impact de 14,397, aduce o lumină nouă
în discuţiile privind mutaţiile care se produc în mod normal în timpul vieţii
oricărui individ. Subiectul este de interes, deoarece unul din posibilele
rezultate ale mutaţiilor este cancerul. Prea puţine se ştiu însă despre mutaţiile
somatice (dobândite în timpul vieţii, nu moştenite) produse la indivizii sănătoşi.
Iar modelul perfect le-a fost oferit de o femeie care a consimţit să-şi doneze
corpul, după moarte, ştiinţei. Moartea acesteia a survenit în 2005, la vârsta
de 115 ani, în urma unei tumori gastrice metastazate abdominal.
Studiul olandezo-americano-australian a
identificat, în leucocitele sănătoase ale super-centenarei, nu mai puţin de 450
de mutaţii somatice acumulate în genomul non-repetitiv (acestea nu au fost
prezente în genomul neuronal, cu care s-a făcut comparaţia). Interesant,
lungimea telomerelor leucocitare a fost semnificativ mai mică decât aceea din
alte ţesuturi, a căror diviziune celulară este mult mai redusă. O altă
descoperire a fost că profilul genomic al leucocitelor a relevat că ele
proveneau din doar două celule stem hematopoietice (faţă de 1.300 cât se estimează
că sunt active simultan, la vârsta adultă), sugerând chiar că moartea ar putea
surveni, la vârste atât de avansate, prin depleţia totală a celulelor stem.
Bursa
cancerului în Europa
Annals
of Oncology, revista Societăţii Europene de Oncologie Medicală, a publicat
ieri (24 aprilie) un studiu4 privind predicţiile de mortalitate prin
cancer în Europa, în 2014. Au fost utilizate datele furnizate de OMS şi
Eurostat, pentru a estima numărul de decese la care ne putem aştepta anul
acesta, prin principalele tipuri de cancer. Astfel, vor fi 1.323.600 de victime
(742.500 de bărbaţi, 581.100 de femei). La bărbaţi, principalele trei patologii
oncologice sunt de plămân, colon şi rect, respectiv prostată, toate în scădere
faţă de 2009 (anul ales ca referinţă). La femei, cancerele de sân şi cele
colorectale vor fi în scădere, în vreme ce cancerul pulmonar este în creştere.
Singura patologie care va înregistra o mortalitate crescută la ambele sexe este
cancerul pancreatic.
O nouă
boală genetică
Două studii5,6 publicate joi (24
aprilie) în revista Cell descriu o
nouă afecţiune genetică cerebrală, manifestată prin afectare senzorimotorie,
disgenezie corticală şi microcefalie. Gena implicată codifică proteina CLP1, o
ARN-kinază multifuncţională implicată în procesul de transcripţie.
Poster
pentru cafenele
Diabetologia,
revista Societăţii Europene pentru Studiul Diabetului, publică astăzi un studiu7
ale cărui reprinturi vor fi, probabil, înrămate în cafenelele din toată lumea.
De ce? Pentru că un grup de la Harvard a examinat asocierile dintre schimbările
survenite timp de patru ani în consumul de cafea şi ceai şi riscul de diabet
zaharat tip 2 în următorii patru ani. Au fost construite trei cohorte, de
48.468 şi de 47.510 de femei, respectiv de 27.759 de bărbaţi, din bazele de
date ale unor studii desfăşurate în perioada 1986–2007. Rezultatele – bazate
inclusiv pe chestionare autocompletate, deci trebuie primite cu rezerve – au
indicat o scădere cu 11% a riscului de DZ 2 la persoanele care şi-au crescut
consumul de cafea din primii patru ani cu peste o ceaşcă pe zi (media: 1,69 ceşti/zi).
În schimb, cei care au redus consumul de cafea cu mai mult de o ceaşcă pe zi
(media: două ceşti/zi) au avut un risc cu 17% mai mare de a face DZ 2 în următorii
patru ani.
Desigur,
rezultatele sunt interesante, dar să sperăm că ele nu sunt doar efectul prea
multor cafele consumate de grupul americano-singaporez care a publicat studiul
din Diabetologia.