El descubrimiento avanza el potencial de la terapia génica para restaurar la pérdida auditiva

El descubrimiento avanza el potencial de la terapia génica para restaurar la pérdida auditiva

La administración de la proteína EPS8 a través de la terapia génica rescata las células ciliadas del oído interno que funcionan mal y que transducen el sonido

LA JOLLA—Científicos del Instituto Salk y la Universidad de Sheffield codirigieron un estudio que se muestra prometedor para el desarrollo de terapias génicas para reparar la pérdida auditiva. En los países desarrollados, aproximadamente el 80 por ciento de los casos de sordera que ocurren antes de que un niño aprenda a hablar se deben a factores genéticos. Uno de estos componentes genéticos conduce a la ausencia de la proteína EPS8, lo que coincide con un desarrollo inadecuado de las células ciliadas sensoriales en el oído interno. Estas células normalmente tienen estructuras parecidas a pelos largos, llamadas estereocilios, que traducen el sonido en señales eléctricas que el cerebro puede percibir. En ausencia de EPS8, los estereocilios son demasiado cortos para funcionar, lo que provoca sordera.

Los hallazgos del equipo, publicados en Terapia Molecular – Métodos y Desarrollo Clínico en línea el 31 de julio de 2022, muestran que la administración de EPS8 normal puede rescatar el alargamiento de los estereocilios y la función de las células ciliadas auditivas en los oídos de los ratones afectados por la pérdida de EPS8.

"Nuestro descubrimiento muestra que la función de las células ciliadas se puede restaurar en ciertas células", dice el coautor principal. Mansión Uri, profesor asistente de investigación y director del Núcleo de Biofotónica Avanzada de Waitt en Salk. “Nací con una pérdida auditiva de severa a profunda y siento que sería un regalo maravilloso poder brindarles a las personas la opción de tener audición”.

La cóclea, una estructura de tubo en espiral en el oído interno, nos permite escuchar y distinguir diferentes frecuencias de sonido. Las regiones de baja frecuencia de la cóclea tienen estereocilios más largos, mientras que las regiones de alta frecuencia tienen estereocilios más cortos. Cuando el sonido viaja a través del oído, el líquido en la cóclea vibra, lo que hace que vibren los estereocilios de las células ciliadas. Estas células ciliadas envían señales a las neuronas, que transmiten información sobre los sonidos al cerebro.

Manor descubrió previamente que la proteína EPS8 es esencial para la función auditiva normal porque regula la longitud de los estereocilios de las células ciliadas. Sin EPS8, los pelos son muy cortos. Al mismo tiempo, el coautor principal Walter Marcotti, profesor de la Universidad de Sheffield, descubrió que, en ausencia de EPS8, las células ciliadas tampoco se desarrollan correctamente.

Para este estudio, Manor y Marcotti unieron fuerzas para ver si la adición de EPS8 a las células ciliadas de los estereocilios podría restaurar su función para, en última instancia, mejorar la audición en ratones. Usando un virus para ayudar a llevar la proteína a las células ciliadas, el equipo introdujo EPS8 en el oído interno de ratones sordos que carecían de EPS8. Luego utilizaron imágenes detalladas para caracterizar y medir los estereocilios de las células ciliadas.

El equipo descubrió que EPS8 aumentaba la longitud de los estereocilios y restauraba la función de las células ciliadas en las células de baja frecuencia. También encontraron que después de cierta edad, las células parecían perder su capacidad de ser rescatadas por esta terapia génica.

"EPS8 es una proteína con muchas funciones diferentes, y todavía tenemos mucho más por descubrir al respecto", dice Manor. “Me comprometo a seguir estudiando la pérdida auditiva y soy optimista de que nuestro trabajo pueda ayudar a desarrollar terapias genéticas que restablezcan la audición”.

Las investigaciones futuras incluirán ver qué tan bien podría funcionar la terapia génica EPS8 para restaurar la audición durante las diferentes etapas de desarrollo, y si sería posible alargar la ventana de oportunidad terapéutica.

Otros autores del estudio son Colbie Chinowsky, Tsung-Chang Sung y Yelena Dayn de Salk; Jing-Yi Jeng, Adam Carlton, Federico Ceriani y Stuart Johnson de la Universidad de Sheffield; Richard Goodyear y Guy Richardson de la Universidad de Sussex; y Steve Brown y Michael Bowl del Instituto MRC Harwell.

La investigación fue apoyada por el Consejo de Investigación de Biotecnología y Ciencias Biológicas (BB/S006257/1, BB/T016337/1), la Fundación Waitt, la Fundación Grohne, los Institutos Nacionales de Salud (CA014195, R21DC018237), la Fundación Nacional de Ciencias (Premio NeuroNex 2014862) , la Iniciativa Chan-Zuckerberg (Premio al científico de imágenes) y Dudley and Geoffrey Cox Charitable Trust.

DOI: 10.1016 / j.omtm.2022.07.012