Uma equipe internacional de pesquisadores desenvolveu um novo método para administrar drogas no ouvido interno. A descoberta foi possível aproveitando o fluxo natural de fluidos no cérebro e empregando uma porta dos fundos pouco conhecida na cóclea. Quando combinados para fornecer uma terapia genética que repara as células ciliadas do ouvido interno, os pesquisadores foram capazes de restaurar a audição em camundongos surdos.
“Essas descobertas demonstram que o transporte do líquido cefalorraquidiano compreende uma rota acessível para a entrega de genes ao ouvido interno adulto e pode representar um passo importante no uso da terapia genética para restaurar a audição em humanos”, disse Maiken Nedergaard, MD, DMSc, autor sênior do novo estudo publicado na revista Ciência Medicina Translacional.
Nedergaard é codiretor do Centro de Neuromedicina Translacional da Universidade de Rochester e da Universidade de Copenhague. O estudo foi o produto de uma colaboração entre pesquisadores das duas universidades e um grupo liderado por Barbara Canlon, Ph.D. no Laboratório de Audiologia Experimental do Instituto Karolinska em Estocolmo, Suécia.
Espera-se que o número de pessoas em todo o mundo com perda auditiva leve a total cresça para cerca de 2,5 bilhões até meados do século. A causa principal é a morte ou perda de função das células ciliadas encontradas na cóclea – que são responsáveis por transmitir sons ao cérebro – devido a mutações de genes críticos, envelhecimento, exposição ao ruído e outros fatores.
Embora as células ciliadas não se regenerem naturalmente em humanos e outros mamíferos, as terapias genéticas se mostraram promissoras e, em estudos separados, repararam com sucesso a função das células ciliadas em camundongos recém-nascidos e muito jovens. No entanto, à medida que camundongos e humanos envelhecem, a cóclea, já uma estrutura delicada, torna-se envolta em osso temporal. Nesse ponto, qualquer esforço para alcançar a cóclea e administrar uma terapia genética por meio de cirurgia corre o risco de danificar essa área sensível e alterar a audição.
No novo estudo, os pesquisadores descrevem uma passagem pouco compreendida na cóclea chamada aqueduto coclear. Enquanto o nome evoca imagens de arquitetura monumental de pedra, o aqueduto coclear é um canal ósseo fino não maior do que um único fio de cabelo. Suspeito de desempenhar um papel no equilíbrio da pressão no ouvido, um novo estudo mostra que o aqueduto coclear também atua como um canal entre o líquido cefalorraquidiano encontrado no ouvido interno e o resto do cérebro.
Os cientistas estão desenvolvendo uma imagem mais clara da mecânica do sistema glinfático, o processo único do cérebro de remover resíduos descrito pela primeira vez pelo laboratório Nedergaard em 2012. Como o sistema glinfático bombeia líquido cefalorraquidiano profundamente no tecido cerebral para lavar as proteínas tóxicas, os pesquisadores estão de olho nele como uma forma potencialmente nova de administrar medicamentos ao cérebro, um grande desafio no desenvolvimento de medicamentos para distúrbios neurológicos.
Os pesquisadores também descobriram que o movimento complexo de fluidos conduzidos pelo sistema glinfático se estende aos olhos e ao sistema nervoso periférico, incluindo o ouvido. O novo estudo representou uma oportunidade de testar o potencial de entrega de drogas do sistema glinfático, ao mesmo tempo em que visava uma parte anteriormente inacessível do sistema auditivo.
Empregando uma série de tecnologias de imaginação e modelagem, os pesquisadores foram capazes de desenvolver um retrato detalhado de como o fluido de outras partes do cérebro flui através do aqueduto coclear e no ouvido interno. A equipe então injetou um vírus adeno-associado na cisterna magna, um grande reservatório de líquido cefalorraquidiano encontrado na base do crânio. O vírus entrou no ouvido interno através do aqueduto coclear, entregou uma terapia genética que expressa uma proteína chamada transportador de glutamato vesicular-3, que permite que as células ciliadas transmitam sinal e resgatem a audição em camundongos surdos adultos.
“Esta nova via de entrega no ouvido pode não apenas servir ao avanço da pesquisa auditiva, mas também se mostrar útil quando traduzida para humanos com perda auditiva progressiva mediada pela genética”, disse Nedergaard.
Co-autores adicionais do estudo incluem: Barbara Mathiesen, Leo Miyakoshi, Peter Bork, Natalie Hauglund, Ryszard Stefan, Yuki Mori e Kjeld Mollgard da Universidade de Copenhague; Christopher Cederroth, Evangelia Tserga, Corstiaen Versteegh, Niklas Edvall e Barbara Canlon com o Karolinska Institute; e Jeffery Holt da Universidade de Harvard. A pesquisa foi apoiada com fundos da Fundação Lundbeck, da Fundação Novo Nordisk, do Instituto Nacional de Distúrbios Neurológicos e Derrame, da Fundação Knut e Alice Wallenberg, do Instituto Karolinska, da Fundação Tysta Skolan, Hörselforskningsfonden, da Pesquisa Horizon 2020 da União Europeia e Programa de Inovação, Sociedade Dinamarquesa de Neurociência, Escritório de Pesquisa do Exército dos EUA, Programa de Ciência da Fronteira Humana, Fundação de Pesquisa Médica Dr. Miriam e Sheldon G. Adelson, Fundação Simons, Fundo Jeff e Kimberly Barber e Fundação Pour L’Audition .