Новая генетическая терапия вернула слух мышам

Потеря слуха затрагивает более половины людей старше 70 лет. Терапия пока ограничивается слуховыми аппаратами и кохлеарными имплантами. Разрабатываются методы генетической терапии, однако они предусматривают ввод препарата во внутреннее ухо новорожденным мышам, что соответствует 16–24 неделям гестационного развития человека. Такая операция трудно осуществима в клинической практике. В новой работе ученые из Центра возрастных заболеваний Вольфсона Королевского колледжа Лондона показали на мышах, что восстановление функции мутантного гена Spns2 позволяет обратить вспять ассоциированную с мутацией потерю слуха. При этом критический период для начала терапии составляет приблизительно 17 дней после рождения мышат.

Мутации в гене Spns2 приводят к снижению эндокохлеарного потенциала (EP) — положительного заряда внутри улитки — и к прогрессирующей потере слуха. Так как у мышей с мутацией в Spns2 EP сначала достигает нормальных значений и лишь потом снижается, ученые предположили, что восстановление функции гена позволит обратить патологические изменения. Авторы использовали активируемую тамоксифеном рекомбиназу Flp (флиппазу) для восстановления функции мутантного Spns2. Тамоксифен вводили внутрибрюшинно мышам возрастом 14, 17, 21 и 28 дней, где 14 дней соответствует началу снижения EP. Экспериментальные группы включали мышей, гомо- и гетерозиготных по мутантному Spns2, а также животных дикого типа. В каждой группе были мыши, несущие и не несущие ген, кодирующий Flp. Оценку качества слуха проводили измерением активности мозгового ствола в ответ на аудиторный стимул.

Опыты показали, что при введении тамоксифена на 14-й день у мышей сохранялся нормальный слух на частотах менее 24 кГц. Введение тамоксифена в возрасте 17 дней приводило к восстановлению слуха на частотах в 6, 12 и 18 кГц почти до нормальных значений. Введение тамоксифена в возрасте 21 и 28 дней не приводило к восстановлению слуха на частотах 18 кГц и более, но показывало некоторое улучшение на частоте 12 кГц. У животных, показавших восстановление слуха, он сохранялся вплоть до восьми недель после рождения — финальной точки эксперимента.

Так как замер EP проводится после умерщвления животного, его измеряли только в финальной точке эксперимента. У мышей, получивших тамоксифен на 14-й или 17-й день, показатели EP были выше, чем у контрольных мутантов (не несущих ген Flp), и у некоторых животных достигали нормальных значений. Более позднее введение препарата приводило к снижению значения EP. Для всех животных значения EP коррелировали с показателями теста слуха на частоте 12 кГц в возрасте 8 недель (R²-0,744).

Поддержание EP обеспечивается сосудистой полоской (stria vascularis) во внутреннем ухе. У гомозигот по мутантному Spns2 наблюдается нарушение морфологии сосудистой полоски. Исследователи показали, что восстановление функции Spns2 тамоксифеном в возрасте вплоть до 21-го дня приводило к развитию нормальной морфологии сосудистой полоски. Животные, получившие препарат на 28-й день, демонстрировали как нормальную, так и патологическую морфологию.

Наконец, авторы показали, что восстановление функции Spns2 в возрасте 14 дней предотвращает ассоциированную с нарушением EP гибель волосковых клеток, в то время как введение препарата в возрасте 28 дней не могло предотвратить деградацию клеток.

Таким образом, работа продемонстрировала, что можно обратить вспять как минимум один из типов потери слуха. Авторы считают, что большое количество доступных мутантных линий мышей должно сподвигнуть ученых на проведение аналогичных исследований в отношении других считающихся необратимыми заболеваний.

Тяжесть и прогрессирование потери слуха у детей зависят от генетики