Pierwsza taka terapia na świecie. Nowy sposób na przywracanie słuchu
Do tej pory, utrata słuchu spowodowana starzeniem, hałasami i niektórymi lekami przeciwnowotworowymi, była nieodwracalna, gdyż naukowcom nie udawało się stworzyć nowych komórek rzęsatych, które odpowiadają za słuch. W końcu nastąpił przełom.
Naukowcy z Northwestern Medicine odkryli główny gen, który programuje komórki rzęsate ucha na zewnętrzne lub wewnętrzne. Mechanizm ten będzie można wykorzystać do przywracania słuchu.
- Nasze odkrycie to pierwszy wyraźny przełącznik między komórkami, który pozwala na tworzenie jednego typu komórek w stosunku do drugiego. Zapewni to niedostępne wcześniej narzędzie do tworzenia wewnętrznych lub zewnętrznych komórek rzęstych. Udało nam się pokonać poważną przeszkodę - powiedział dr Jaime García-Añoveros, profesor anestezjologii i neurologii oraz Wydziału Neurologii im. Kena i Ruth Davee.
Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) ocenia, że ponad 328 mln dorosłych i 32 mln dzieci na całym świecie ma znaczny lub głęboki niedosłuch. Naukowcy są co prawda w stanie wyprodukować sztuczną komórkę rzęsatą, ale nie różnicuje się ona na komórkę wewnętrzną i zewnętrzną, które pełnią różne funkcje niezbędne do odbioru dźwięków. Odkrycie uczonych z z Northwestern Medicine jest dużym krokiem w kierunku opracowania tych specyficznych komórek.
Śmierć zewnętrznych komórek rzęsatych wytwarzanych przez ślimak jest najczęstszą przyczyną głuchoty i ubytku słuchu. Komórki te powstają podczas rozwoju embrionalnego i nie namnażają się. Zewnętrzne komórki rzęsate rozszerzają się i kurczą w odpowiedzi na ciśnienie fal dźwiękowych i wzmacniają dźwięk dla wewnętrznych komórek rzęsatych. Komórki wewnętrzne przekazują te wibracje do neuronów, tworząc dźwięki, które słyszymy.
- To jak balet. Komórki zewnętrzne przykucają, podskakują i unoszą komórki wewnętrzne w głąb ucha. Ucho jest pięknym organem. Nie ma drugiego takiego organu u ssaka, w którym komórki byłyby tak precyzyjnie rozmieszczone. W przeciwnym razie słuch nie jest możliwy - dodał prof. García-Añoveros.
Jak zaprogramować komórki rzęsate?
Teraz odkryto główny przełącznik genowy, który programuje komórki rzęsate ucha - TBX2. Gdy gen ten ulega ekspresji, komórka staje się komórką rzęsatą wewnętrzną. Gdy gen jest zablokowany, komórka staje się komórką rzęsatą zewnętrzną.
- Zdolność do wytworzenia jednej z tych komórek będzie wymagała zastosowania koktajlu genów. Geny ATOH1 i GF1 są potrzebne do wytworzenia komórki rzęsatej ślimaka z komórki nie będącej włosem. Następnie TBX2 będzie włączany lub wyłączany, aby wytworzyć potrzebną komórkę wewnętrzną lub zewnętrzną - wyjaśnił prof. García-Añoveros.
Nadrzędnym celem naukowców jest przeprogramowanie komórek podporowych na zewnętrzne lub wewnętrzne komórki rzęsate. Komórki podporowe są ułożone w siatkę pomiędzy komórkami rzęsatymi i zapewniają im odpowiednie rusztowane.
- Możemy teraz dowiedzieć się, jak wytwarzać wewnętrzne lub zewnętrzne komórki rzęsate i dlaczego te ostatnie są bardziej podatne na obumieranie i powodują głuchotę - podsumował prof. García-Añoveros.
Opisane badania są nadal w fazie eksperymentalnej.
