Новая генная терапия, разработанная в Бостонской детской больнице (Boston Children’s Hospital), смогла обратить вспять развитие распространенного типа наследственной потери слуха на мышиной модели.
Несмотря на то, что в нарушении слуха участвует множество разных генов, генетические варианты, вызывающие нарушения функции стереоцилина (STRC), являются наиболее частой причиной рецессивной наследственной потери слуха, также известной как DFNB16.
«В ряде исследований сообщается, что около 16% наследственной потери слуха может быть связано с мутациями именно в STRC. Поэтому DFNB16 – вторая по встречаемости форма наследственного ослабления слуха и наиболее распространенный тип повреждения чувствительных волосковых клеток», – пишут авторы в журнале Science Advances.
Белок стереоцилин осуществляет защиту чувствительных волосковых клеток во внутреннем ухе и помогает им формироваться в пучок, способный касаться покровной мембраны. «Если стереоцилин мутирует, этот контакт затруднен, и поэтому волосковые клетки не стимулируются должным образом», – заявил Джеффри Холт (Jeffrey Holt), ученый из Бостонской детской больницы, руководивший исследованием.
Проблема в том, что ген STRC слишком велик для включения в обычные аденовирусные векторы, которые стали золотым стандартом в генной терапии.
«Этот ген составляет около 6200 пар оснований ДНК, в то время как аденовирус состоит всего из 4700, поэтому его невозможно внедрить в генотерапевтический вектор», – говорит Холт.
Чтобы решить проблему с размером STRC, Холт и его коллеги создали мышиную модель с поломанной версией этого гена. Затем они разработали экспериментальную генную терапию, разделив последовательность гена на две части и создав два аденовирусных вектора, каждый из которых содержит половину информации о белке. Исследователи использовали метод интеин-опосредованного сплайсинга белков, чтобы воссоздать функционирующий белок в организме.
Но в начале эксперимента этот метод не сработал. Поэтому команда ученых прикрепила специальную короткую сигнальную последовательность к обоим частям гена, чтобы белок мог правильно соединиться.
«Когда мы разделили белок пополам, мы поняли, что одна часть имеет сигнал, а другая – нет, поэтому половинки могли в итоге оказаться в разных местах», – поделилась Ольга Шубина-Олейник (Olga Shubina-Oleinik), исследователь из Бостонской детской больницы и первый автор статьи.
Конечный результат этой генной терапии оказался многообещающим. Уровень белка STRC значительно увеличился, пучки волосяных клеток во внутреннем ухе восстановили свою структуру, и у мышей улучшился слух.
Поскольку при данном типе потери слуха волосковые клетки не умирают, а только перестают корректно работать, команда надеется, что этот вид терапии будет иметь потенциал для лечения широкого круга пациентов, от младенцев до взрослых.
«Важно отметить, что волосковые клетки остаются функционирующими, поэтому они восприимчивы к генной терапии», – сообщил Холт.
Теперь ученые хотят довести свою методику до стадии клинических испытаний. Ведь исследования показывают, что 2,3 миллиона человек во всем мире страдают потерей слуха, вызванной именно мутациями STRC.
«Мы получили отличные результаты и продемонстрировали первый пример восстановления слуха с помощью двухвекторной генной терапии, направленной на чувствительные волосковые клетки», – подытожила Шубина-Олейник.