Discovery продвигает потенциал генной терапии для восстановления потери слуха

Discovery продвигает потенциал генной терапии для восстановления потери слуха

Доставка белка EPS8 с помощью генной терапии спасает неисправные волосковые клетки внутреннего уха, которые передают звук

ЛА ХОЛЛА. Ученые из Института Солка и Университета Шеффилда совместно провели исследование, которое показывает перспективность разработки генной терапии для лечения потери слуха. В развитых странах примерно 80 процентов случаев глухоты, возникающих до того, как ребенок научится говорить, связаны с 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 волосовидные структуры, называемые стереоцилиями, которые преобразуют звук в электрические сигналы, воспринимаемые мозгом. В отсутствие EPS8 стереоцилии слишком короткие, чтобы функционировать, что приводит к глухоте.

Выводы группы, опубликованные в Молекулярная терапия – методы и клиническая разработка онлайн 31 июля 2022 г., показывают, что доставка нормального EPS8 может восстановить 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. Усадьба Ури, доцент-исследователь и директор центра перспективной биофотоники Уэйтта в Солке. «Я родился с потерей слуха от серьезной до глубокой, и мне кажется, что возможность предоставить людям возможность слышать была бы замечательным подарком».

Улитка, спиральная трубчатая структура во внутреннем ухе, позволяет нам слышать и различать различные звуковые частоты. Низкочастотные области улитки имеют более длинные стереоцилии, тогда 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 Мэнор обнаружил, что белок EPS8 необходим для нормальной функции слуха, поскольку он регулирует длину стереоцилий волосковых клеток. Без EPS8 волосы очень короткие. В то же время старший 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 увидеть, может ли добавление EPS8 к волосковым клеткам стереоцилии восстановить их функцию, чтобы в конечном итоге улучшить слух у мышей. Используя вирус для доставки белка в волосковые клетки, ученые ввели EPS8 во внутренние уши глухих мышей, у которых отсутствовал EPS8. Затем они использовали подробные изображения, чтобы охарактеризовать и измерить стереоцилии волосковых клеток.

Команда обнаружила, что EPS8 увеличивает длину стереоцилий и восстанавливает функцию волосковых клеток в низкочастотных клетках. Они также обнаружили, что после определенного возраста клетки, по-видимому, теряют свою способность к спасению с помощью этой генной терапии.

«EPS8 — это белок с множеством различных функций, и нам еще многое предстоит о нем узнать», — говорит Манор. «Я полон решимости продолжать изучение потери слуха и с оптимизмом смотрю на то, что наша работа может помочь привести к генной терапии, которая восстанавливает слух».

Будущие исследования будут включать в себя изучение того, насколько хорошо генная терапия EPS8 может работать для восстановления слуха на разных стадиях развития, и возможно ли увеличить терапевтическое окно возможностей.

Другими авторами исследования являются Колби Чиновски, Цунг-Чанг Сунг и Елена Дайн из Солка; Цзин-Йи Дженг, Адам Карлтон, Федерико Чериани и Стюарт Джонсон из Шеффилдского университета; Ричард Гудиер и Гай Ричардсон из Университета Сассекса; и Стив Браун и Майкл Боул из MRC Harwell Institute.

Исследование было поддержано Исследовательским советом по биотехнологии и биологическим наукам (BB/S006257/1, BB/T016337/1), Фондом Уэйтта, Фондом Грона, Национальными институтами здравоохранения (CA014195, R21DC018237), Национальным научным фондом (Премия NeuroNex 2014862). , Инициатива Чана-Цукерберга (Премия ученого в области обработки изображений) и Благотворительный фонд Дадли и Джеффри Кокса.

DOI: 10.1016/ж.омтм.2022.07.012