Ученые из Института Солка и Университета Шеффилда совместно провели исследование, которое показывает перспективы развития генной терапии для восстановления потери слуха. В развитых странах примерно 80 процентов случаев глухоты, возникающих до того, как ребенок научится говорить, обусловлены генетическими факторами.
Один из этих генетических компонентов приводит к отсутствию белка EPS8, что совпадает с неправильным развитием сенсорных волосковых клеток во внутреннем ухе.
Эти клетки обычно имеют длинные волоскоподобные структуры, называемые стереоцилиями, которые преобразуют звук в электрические сигналы, которые могут быть восприняты мозгом. При отсутствии EPS8 стереоцилии становятся слишком короткими, чтобы функционировать, что приводит к глухоте.
Результаты работы команды, опубликованные в онлайн–журнале Molecular Therapy - Methods & Clinical Development 31 июля 2022 года, показывают, что доставка нормального EPS8 может спасти удлинение стереоцилий и функцию слуховых волосковых клеток в ушах мышей, пострадавших от потери EPS8.
“Наше открытие показывает, что функция волосковых клеток может быть восстановлена в определенных клетках”, - говорит соавтор Ури Мэнор, доцент-исследователь и директор центра биофотоники Waitt Advanced в Salk.
“Я родился с тяжелой или глубокой потерей слуха и считаю, что было бы чудесным подарком предоставить людям возможность иметь слух”.
Улитка, спиральная трубчатая структура во внутреннем ухе, позволяет нам слышать и различать различные звуковые частоты. Низкочастотные области улитки имеют более длинные стереоцилии, в то время как высокочастотные области имеют более короткие стереоцилии. Когда звук проходит через ухо, жидкость в улитке вибрирует, вызывая вибрацию стереоцилий волосковых клеток. Эти волосковые клетки посылают сигналы нейронам, которые передают информацию о звуках в мозг.
Ранее Manor обнаружил, что белок EPS8 необходим для нормальной функции слуха, поскольку он регулирует длину стереоцилий волосковых клеток. Без EPS8 волоски очень короткие. Одновременно соавтор Уолтер Маркотти, профессор Университета Шеффилда, обнаружил, что в отсутствие EPS8 волосковые клетки также не развиваются должным образом.
Для этого исследования Манор и Маркотти объединили усилия, чтобы выяснить, может ли добавление EPS8 к волосковым клеткам стереоцилий восстановить их функцию и в конечном итоге улучшить слух у мышей. Используя вирус для доставки белка к волосковым клеткам, команда ввела EPS8 во внутренние уши глухих мышей, у которых отсутствовал EPS8. Затем они использовали детальную визуализацию для характеристики и измерения стереоцилий волосковых клеток.
Команда обнаружила, что EPS8 увеличил длину стереоцилий и восстановил функцию волосковых клеток в низкочастотных клетках. Они также обнаружили, что после определенного возраста клетки, по-видимому, теряют способность быть спасенными этой генной терапией.
“EPS8 - это белок с множеством различных функций, и нам еще предстоит многое узнать о нем”, - говорит Мэнор.
"Я полон решимости продолжать изучение потери слуха и с оптимизмом смотрю на то, что наша работа может помочь привести к генным изменениям, которые восстанавливают слух".
Будущие исследования будут включать изучение того, насколько хорошо генная терапия EPS8 может работать для восстановления слуха на разных этапах развития,
и возможно ли продлить терапевтическое окно возможностей.
