Генная терапия длительно устраняет врожденную глухоту у мышей

By Александр Бойко No comments

Генная терапия длительно устраняет врожденную глухоту у мышей
                Левая панель представляет собой схематическое изображение человеческого уха. Звуковые волны собираются наружным ухом, состоящим из ушной раковины и слухового прохода. Среднее ухо, состоящее из барабанной перепонки и косточек, передает звуковые волны во внутреннее ухо, в котором имеется улитка — орган слуха, отвечающий за передачу слуховых сообщений в центральную нервную систему. На правой панели показано иммунофлуоресцентное изображение слухового сенсорного эпителия в инъецированной улитке. Внутренние волосковые клетки были окрашены на отоферлин в зеленом цвете. Отоферлин обнаружен почти во всех этих клетках. Вставка представляет собой область с большим увеличением, показывающую внутреннюю волосковую клетку, которая не была преобразована. Кредит: Институт Пастера

В сотрудничестве с университетами Майами, Колумбии и Сан-Франциско ученые из Института Пастера, Inserm, CNRS, Коллеж де Франс, Университета Сорбонны и Университета Клермон-Оверни восстановили слух у взрослой мыши по модели глухоты DFNB9. нарушение слуха, которое представляет собой один из наиболее частых случаев врожденной генетической глухоты. Люди с глухотой DFNB9 являются глубоко глухими, поскольку им не хватает гена, кодирующего отоферлин, белок, необходимый для передачи звуковой информации в синапсах слуховых сенсорных клеток. Проведя внутрихохлеарную инъекцию этого гена на модели взрослой мыши DFNB9, ученые успешно восстановили функцию слухового синапса и пороги слуха почти до нормального уровня. Эти результаты, опубликованные в журнале PNAS, открывают новые возможности для будущих испытаний генной терапии у пациентов с DFNB9.
                                                                                       

Более половины случаев несиндромальной глубокой врожденной глухоты имеют генетическую причину, и большинство (~ 80%) этих случаев обусловлены аутосомно-рецессивными формами глухоты (DFNB). В настоящее время кохлеарные имплантаты являются единственным вариантом восстановления слуха у этих пациентов.

Аденоассоциированные вирусы (AAV) являются одними из наиболее перспективных векторов для терапевтического переноса генов для лечения заболеваний человека. Генная терапия на основе AAV является многообещающим терапевтическим вариантом для лечения глухоты, но ее применение ограничено потенциально узким терапевтическим окном. У людей развитие внутреннего уха завершается внутриутробно, и слух становится возможным примерно через 20 недель беременности. Кроме того, генетические формы врожденной глухоты обычно диагностируются в период новорожденности. Подходы генной терапии в моделях на животных должны поэтому учитывать это, и эффективность генной терапии должна быть продемонстрирована после генной инъекции, когда слуховая система уже установлена. Другими словами, терапия должна обратить вспять существующую глухоту. Команда под руководством Сааида Сафеддина, исследователя CNRS в отделе генетики и физиологии слуха (Institut Pasteur/Inserm) и координатора проекта, использовала мышиную модель DFNB9, формы человеческой глухоты, которая составляет от 2 до 8% всех случаи врожденной генетической глухоты.

Глухота DFNB9 вызвана мутациями в гене, кодирующем отоферлин, белок, который играет ключевую роль в передаче звуковой информации в синапсах внутренних волосковых клеток. Мутантные мыши с дефицитом отоферлина глубоко глухи, поскольку эти синапсы не способны высвобождать нейротрансмиттеры в ответ на звуковую стимуляцию, несмотря на отсутствие обнаружимых сенсорных дефектов эпителия. Поэтому мыши DFNB9 представляют собой подходящую модель для тестирования эффективности вирусной генной терапии, когда она вводится на поздней стадии. Однако, поскольку AAV имеют ограниченную емкость упаковки ДНК (приблизительно 4,7 килобазы (кб)), этот метод трудно использовать для генов, кодирующая область (кДНК) которых превышает 5 кб, таких как ген, кодирующий отоферлин, который имеет 6 кб кодирующая область. Ученые преодолели это ограничение, адаптировав подход AAV, известный как стратегия двойного AAV, поскольку он использует два разных рекомбинантных вектора, один из которых содержит 5′-конец, а другой — 3′-конец кДНК отоферлина.

Однократное внутрихохлеарное введение пары векторов у взрослых мутантных мышей было использовано для реконструкции кодирующей области отоферлина путем рекомбинации 5′- и 3′-концевых сегментов ДНК, что приводит к долговременному восстановлению экспрессии отоферлина во внутренних волосковых клетках, а затем восстановил слух.

Таким образом, ученые получили первоначальное доказательство концепции вирусной передачи фрагментированной кДНК в улитке с использованием двух векторов, показав, что этот подход можно использовать для получения отоферлина и долговременной коррекции фенотипа глубокой глухоты у мышей.

Результаты, достигнутые учеными, показывают, что терапевтическое окно для местного переноса генов у пациентов с врожденной глухотой DFNB9 может быть шире, чем предполагалось, и дает надежду на распространение этих результатов на другие формы глухоты. Эти результаты являются предметом патентной заявки, поданной.

Добавить комментарий