通过打开通往内耳的通道,听力损失疗法成为可能
最近的一次研究描述了一种新颖的手术方法,首次进入人类耳蜗,内耳的一部分,在我们的听力中起着关键作用。这一发现是由一个国际外科医生和研究人员团队开发的,可能有助于为听力损失的新细胞、基因和药物疗法的开发铺平道路。
188金宝搏备用说话博士。西蒙·钱德勒他是Rinri Therapeutics公司的首席执行官,该公司资助了这项研究,以了解更多关于这项新技术的信息。
Sarah Whelan (SW):听力损失非常普遍,但目前还没有生物治疗方法。有哪些挑战阻碍了开发可行的听力损失治疗方法?
西蒙·钱德勒(SC):预计到2050年,由内耳感觉细胞损伤引起的听力损失(感音神经性听力损失)将影响全球7亿多人,然而,目前存在的唯一治疗解决方案是姑息性医疗设备、外部假体(如人工耳蜗植入物)和助听器,这些都有功能限制。
寻找一种治疗感音神经性听力损失的方法是一个漫长而具有挑战性的过程。有很多方法可以修复内耳,但问题本质上是细胞问题——我们为什么不直接更换细胞呢?实际上,为了尝试恢复听力,我们建议将细胞移植到患者的耳蜗中,以取代那些死亡或受损的细胞。如果你更换死亡或受损的细胞,它们可以重新连接,你就有可能恢复这些患者的功能。
斯蒂芬尼:你能告诉我们为什么内耳以前如此难以进行治疗干预吗?
SC:内耳中负责听觉的部分被称为耳蜗。它位于头骨的底部,深深包裹在人体最坚硬、最致密的骨骼之一——颞骨的岩部。在拉丁语中,Petrous的意思是“像石头一样,坚硬的”,头骨底部确实适合保护它内部脆弱的结构。虽然这有利于保护我们的听力结构,但它的位置意味着它们对传统的输送路线和标准的治疗干预是难以处理的。
除了耳蜗的岩石保护外,耳蜗内的结构——如基底膜和雷斯纳膜——都是显微的,远远超出了目前临床成像技术的分辨率。虽然微计算机断层扫描(一种利用x射线观察物体内部的3D成像技术)提供了足够的空间分辨率,但为了区分软组织,造影剂是必要的。传统的组织学技术会破坏组织形态,所以直到最近,描绘这些微小的结构都非常困难,阻碍了安全通路的发展。
SW:本文描述了使用同步辐射相位对比成像(SR-PCI)来成像内耳,并确定治疗的入口路线。你能简单解释一下SR-PCI的工作原理,以及它相对于以前的技术的一些优势吗?
SC:用于设计通往耳蜗的手术路线的传统方法,甚至那些使用手术显微镜的方法,都因其固有的破坏性而遭到谴责。
SR-PCI是一种成像技术,允许用户在没有造影剂的情况下可视化软组织,这意味着它可以以3D格式显示标本的整个结构和表面边界。通过使用SR-PCI而不是其他计算机断层扫描,我们希望看到内耳细胞结构的准确、详细的图像。这项技术改变了我们显示和评估内耳生物组织的能力。
我们将SR-PCI应用于听觉系统的同时,人们对再生内耳疗法的兴趣也在不断增加,这对于解决听力损失带来的日益增长的健康负担有很大的希望。
斯蒂芬尼:你能解释一下这个通往内耳的建议路径是如何从这些图像中开发和验证的吗?
SC:通过SR-PCI成像,我们可以看到耳蜗的骨壁,它是半透明的,可以看到耳蜗的内部亚结构,如基底膜、罗森塔尔管和听神经。罗森塔尔管尤其重要,因为它容纳了形成神经的神经元体。这种成像也使我们能够看到耳蜗血管,并跟踪神经通路通过耳蜗的骨核(轮节)。
耳蜗底部有圆形的窗膜,幸运的是,在常规耳科手术中很容易识别。这种膜可以很容易地穿透或反射进入罗森塔尔管。我们可以使用3D SR-PCI模型来定义膜与罗森塔尔管的关系,并进行一系列手术模拟。这就产生了一个热图,显示哪种手术应用最有可能直接引导我们到达罗森塔尔管。通过有效地将圆形窗口膜分割成4x4网格,我们发现将穿透点设置在网格的顶部2个中间方格内,在80%的情况下可以达到目标,而不包括耳蜗的血液供应。为了便于临床翻译,手术环钻(探针)的轨迹计划与常规耳部手术中使用的耳塞兼容。
为了确认进入有效性,对6块(人类)颞骨进行了一系列微解剖,以观察是否可以使用标准器械通过乳突骨(耳后颞骨的一部分)的手术入路靶向罗森塔尔管。在解剖之前,在显微计算机断层扫描之前,使用放射性不透明金属标记在标本上标记罗森塔尔管的预期位置。六块颞骨中的五块,标记要么在罗森塔尔管内,要么在罗森塔尔管附近。结果与模型数据预测的模式一致,未观察到内耳解剖结构的损伤。
斯蒂芬尼:你如何看待这些发现在未来的应用?例如,在听力损失的细胞和基因疗法的试验中?
SC:Rinri Therapeutics正在开发用于听力损失的再生细胞疗法,最初针对听觉神经相关的听力损失,使用人多能干细胞来源的耳部神经祖细胞,可以修复听觉神经。虽然这已在神经相关听力损失的哺乳动物模型中得到证实,但由于内耳细胞结构的解剖学知识有限,且缺乏安全的罗森塔尔管通路,其转化为人类的过程受到了阻碍。
我们希望这项研究将促进我们的新型治疗剂精确地传送到耳蜗。如果一切按计划进行,Rinri预计将于2024年开始对其细胞疗法Rincell-1进行临床试验。
西蒙·钱德勒博士接受了科技网络科学作家莎拉·惠兰的采访。188金宝搏备用