Генетики виявили ген, збільшення експресії якого змогло покращити слух мишам. Покращення пояснили тим, що від зміни гена у тварин зросла щільність контактів між волосковими клітинами внутрішнього вуха та нейронами, які передають у мозок слухові сигнали. Водночас якщо експресію цього гена зменшували, цей показник падав й гострота слуху знижувалася. Науковці сподіваються, що націлення на цей ген допоможе боротися зі втратою слуху і у людей. Дослідження опублікували в журналі PLOS Biology.
Збільшення щільності синапсів (світлі плями) у мишей зі збільшеною експресією гена, порівняно із контрольною групою. Ji et al. / PLOS Biology
Яку втрату слуху досліджували?
З віком і під впливом гучних звуків у людей поступово знижується чутливість до звуків, що називають «прихованою» втратою слуху. Можливим механізмом цього є втрата щільності синапсів у вусі — контактів між волосковими клітинами, які сприймають звукові сигнали, та нейронами завиткового нерва, які передають ці сигнали у мозок.
Однак досі було невідомо, чи справді втрата щільності синапсів викликає втрату слуху та які фактори впливають на цей показник. Тому науковці з Гарвардського та Мічиганського університетів взялися дослідити вплив генів на зниження щільності синапсів та приховану втрату слуху.
Що виявили науковці?
Для дослідження науковці створили генетично модифікованих мишей, у яких можна було регулювати щільність синапсів між волосковими клітинами та нейронами, змінюючи рівень білка нейротрофіну 3 (Ntf3) в клітинах внутрішнього вуха. Науковці показали, що збільшення експресії гена NTF3, пов’язаного з цим білком, викликає у мишей збільшення щільності синапсів аж до 30 відсотків, що відповідає покращенню слуху. Водночас за зменшення експресії щільність синапсів зменшується на 20 відсотків, через що слух погіршується.
Також науковці виявили, що зменшення експресії NTF3 викликало підсилення сигналу від завиткового нерва вже у центральній нервовій системі, що можна вважати механізмом компенсації прихованої втрати слуху. Але за збільшення експресії цього ж гена послаблення сигналу не відбувалося, тому піддослідні миші гостріше реагували на звуки.
Чим допоможе ген NTF3?
Приблизно 10-20 відсотків дорослих людей мають проблеми з обробкою слухових сигналів, які можуть бути пов’язаними з порушенням щільності синапсів між волосковими клітинами та нейронами завиткового нерва. Відкриття гена NTF3, який регулює щільність синапсів між волосковими клітинами та нейронами завиткового нерва, відкриває нові можливості для лікування вікової та шумової втрати слуху. Стимуляція експресії цього гена може стати ефективним терапевтичним підходом для відновлення гостроти слуху у людей з прихованою втратою слуху.
Які ще гени впливають на слух
🐁 Науковцям вдалося у мишей виправити мутації у гені Eps8, який забезпечує нормальний розвиток волоскових клітин. Так вони сподіваються відновлювати слух, однак найшвидше таку генну терапію потрібно буде проводити ще в утробі.
👂 Двовекторну терапію гена STRC, який кодує білок стереоцилін, застосували для того, щоб виправити у мишей мутацію, яка спричиняє до 16 відсотків випадків генетично спричиненої глухоти у людей.
👶 А от націлившись на ген OTOF, який кодує білок отоферлін, науковцям вдалося відновити дитині слух в обох вухах. Раніше це вдавалося зробити на одному вусі в США та Китаї.