Успешное экспериментальное подтверждение эффективности генной терапии врожденной тугоухости
Совсем недавно поступили новые положительные экспериментальные данные о перспективном методе лечения врожденной сенсоневральной тугоухости - генной терапии. Как сообщают ученные из Детского госпиталя Бостона и Гарвардской медицинской школы провели медицинский эксперимент на лабораторных мышах. Животным с мутацией генов, отвечающих за развитие врожденной тугоухости, проводили генную терапию. Животные были разделены на несколько сравнительных групп. В первой группе у мышей отсутствовал ген, ответственный за синтез белка ТMC1. Этот ген относится к рецессивным, поэтому отсуствие одновременно двух копий гена TMC1 в каждой из спиралей ДНК приводит к расстройству слуха по сенсоневральному (звуковоспринимающему) типу, сопровождающемуся нарушением функции волосковых клеток улитки внутреннего уха с обеих сторон.
Пучки волосковых клеток улитки с белком TMC на их верхушках
Источник: Gwenaelle S. Geleoc & Artur A. Indzhykulian
Аналогичный механизм существует и у человека. Зная особенности влияния указанного гена, можно предложить т.н. “генную терапию” с замещением поврежденного гена на неповрежденный, что может восстановить функцию звуковоспринимающих слуховых клеток и улучшить остроту слуха. Такое лечение также способствует восстановлению функциональной связи между стволом мозга и высшими корковыми структурами, ответственными за анализ звуков. Во второй группе лабораторных животных лечили с использованием гена TMC2, чье повреждение или отсутствие тоже приводит к нарушению слуха по звуковоспринимающему типу . Эта терапия также показала свою эффективность. У лабораторных животных происходило восстановление структуры рецепторного аппарата улитки, их функции и межклеточные связи. Таким образом, уже первые предварительные результаты позволяют надеяться на большие перспективы генной терапии для лечения врожденных и наследственных форм сенсоневрального нарушения слуха.
О роли гена TMC1 и TMC2 в развитие несиндромальной генетической формы тугоухости стало известно сравнительно недавно после продолжительной исследовательской работы группы ученых в Бостонcком детском госпитале (США), которые более 30 лет изучали этот процесс. Результаты их работы были опубликованы в журнале “Neuron” в 2013 году. Было установлено, что в результате мутации этих генов происходит нарушение синтеза протеина, который формирует специальные ионные каналы в нервных клетках волоскового эпителия Кортиева органа для поступления внутрь клетки ионов кальция. Это препятствует трансформации механических колебаний звуковой волны в электрические импульсы, передаваемые в головной мозг. Исторически так сложилось, что механизмы трансформации внешнего сигнала в электрический импульс, который может передавать и обрабатывать наша нервная система, были известны уже давно для всех остальных органов чувств, кроме органа слуха. И только в начале второго десятилетия XXI века была поставлена точка в этой давней загадке физиологии. Выяснилось, что даже незначительной мутации всего лишь в одном локусе генетической последовательности генов TMC1 и TMC2 уже достаточно для развития тяжелой степени тугоухости, вплоть до глухоты. Сложность своевременной диагностики данной формы генетической формы тугоухости связанна с особенностями развития симптомов тугоухости: генетическая мутация вызывает отсроченную прогрессирующую тугоухость на протяжение раннего, дошкольного и школьного возраста ребенка, в то время как при рождение нет практически никаких диагностических признаков, указывающих на возможное снижение слуха. Неотвратимое прогрессирование звуковоспринимающего нарушения слуха у носителей мутации указанных генов приводит к полной потере слуха к 10-15 года, то есть в самый активный период обучения и наработки социальных навыков. Фатальность, с которой развивается такая форма тугоухости, заставляет прикладывать огромные научные, реабилитационные, технические и педагогические усилия, с тем, чтобы хотя бы частично компенсировать ребенку и подросту утрачиваемую со временем функцию слуха.
Причина такого отсроченного прогрессирующего нарушения звуковосприятия кроется в особенностях взаимодействия этих двух генов: TMC1 и TMC2. Оказалось, что ген под номером “2” является своего рода резервным для гена под номером “1”, компенсируя мутацию последнего, но не полностью. Отсюда и “задержка” в начале клинических проявлений сенсоневральной тугоухости. Ученые также полагают, что так как каждый из генов ответственен за построение самостоятельно ионных каналов для кальция, соотношение этих каналов в разных пропорциях в волосковых клетках Кортиева органа на разных участках (от основания до верхушки завитка улитки) может объяснять частотное различие в восприятие звуковых тонов на этих участках.
Также информацию о механизмах развития, диагностике и лечение генетических форма сенсоневральной тугоухости можно прочитать в других сообщениях блога “Нарушения слуха у детей и взрослых”.
Источник:
Bifeng Pan, Gwenaelle S. Géléoc, Yukako Asai, Geoffrey C. Horwitz, Kiyoto Kurima, Kotaro Ishikawa, Yoshiyuki Kawashima, Andrew J. Griffith, Jeffrey R. Holt. TMC1 and TMC2 Are Components of the Mechanotransduction Channel in Hair Cells of the Mammalian Inner Ear. Neuron, 2013; DOI: 10.1016/j.neuron.2013.06.019
(http://dx.doi.org/10.1016/j.neuron.2013.06.019) |
Поиск
Участники
