基因疗法恢复Usher综合征的听力和平衡

Usher综合征:基因疗法恢复听力和平衡
人工耳蜗感觉上皮(Corti器官)、前庭感觉上皮、内耳壶腹嵴(图中)注射产生GFP和SANS蛋白的AAV8病毒。对耳蜗和前庭感觉细胞进行GFP和肌球蛋白VI免疫染色,并用共聚焦显微镜进行分析。绿色和橙色的细胞产生治疗基因的蛋白质。图片来源:©巴斯德研究所

来自巴斯德研究所、Inserm、法国国家科学研究中心、Collège de France、皮埃尔和玛丽居里大学和克莱尔蒙特奥弗涅大学的科学家最近在Usher综合征1G型小鼠模型中恢复了听力和平衡,其特征是由内耳感觉细胞的机械电转导装置严重畸形引起的严重先天性耳聋和前庭障碍。这些发现为基因治疗遗传性耳聋的发展提供了新的可能性。

据世界卫生组织称,听力损失是最常见的感觉障碍,影响着全球2.8亿多人,有时还伴有平衡缺陷等其他疾病。在法国,每700个孩子中就有一个出生时患有严重的or每1000个人中就有一个人会失去这种感觉成年期之前。

在过去的20年里,科学家们在破译先天性遗传性听力损失的遗传起源方面取得了显著的进展,先天性遗传性听力损失通常是由内耳功能障碍引起的。内耳包括听觉器官或耳蜗,以及五个平衡器官(球囊、胞囊和三个半规管),其中包含感觉细胞,或它们可以探测机械振动并将其转化为电信号。迄今为止,有超过100个基因的突变与内耳缺陷有关,据估计,超过100个基因的突变可引起遗传性耳聋。

听力损失的各种遗传形式包括Usher综合征1型(USH1),一种特别严重的耳盲临床形式,特别是USH1G遗传形式。USH1G患者在出生时严重失聪,没有平衡功能,他们随后遭受青春期前开始的视力丧失导致失明。USH1G综合征是由于编码支架蛋白sans的基因突变引起的,该支架蛋白对于内耳毛细胞的毛发束的凝聚至关重要。

听力损失和平衡功能障碍的患者目前安装了听觉假体,并可能给予平衡康复治疗,但结果是可变的。一种可能的替代治疗这种遗传性内耳缺陷是.这种方法需要转移一个健康的(非突变的)有缺陷的基因拷贝来恢复缺失蛋白的表达。到目前为止,基因治疗的尝试只导致特定人类耳聋小鼠模型的听力部分改善,其中不包括毛细胞结构的严重异常。

Usher综合征:基因疗法恢复听力和平衡
前庭感觉细胞毛束扫描电镜分析。图像显示了一个具有典型“楼梯”模式的正常发束(黄色),一个有缺陷的Usher型1G发束(粉红色)和一个经过基因治疗恢复了正常/特征形态的Usher型1G发束(绿色)。图片来源:©巴斯德研究所

在这种情况下,来自巴斯德研究所、Inserm、法国国家科学研究中心、Collège de France、皮埃尔和玛丽居里大学和克莱蒙特奥弗涅大学的科学家们现在已经成功地使用基因疗法恢复了USH1G综合征小鼠模型的听力和平衡。在出生后,科学家们观察到,通过一次局部注射USH1G基因,这些小鼠的内耳毛束(出生前严重受损)的结构和机械感觉功能得以恢复,导致长期的听力部分恢复,前庭功能完全恢复。这些结果出人意料地证明,由毛束的主要形态发生异常引起的内耳缺陷即使在出生后也可以通过基因治疗逆转,并具有持久的疗效。

科学家们使用无害的AAV8病毒将USH1G基因注入内耳,这使他们能够专门针对毛细胞。注射后48小时检测治疗基因的表达。研究小组证明,单次注射即可恢复毛细胞中缺失蛋白质的产生和定位,成功改善了年轻小鼠的听力和平衡功能。这些发现表明,治疗性蛋白能够与USH1分子复合物中的结合伙伴(蛋白质钙粘蛋白23、原钙粘蛋白15、肌球蛋白VIIA和harmonin)正常相互作用,这是毛发束的机电转导装置正常工作所必需的。

Saaïd法国巴斯德研究所CNRS研究主任、与Christine Petit教授(巴斯德研究所遗传学与生理学听力部门负责人)共同撰写这项研究的高级作者Safieddine说:“我们刚刚证明,部分纠正特定形式的遗传是可能的伴有平衡问题使用局部基因治疗后进行的胚胎发生的耳朵,这主要是由突变负责的障碍。这表明,使用基因疗法有效治疗USH1综合征的时间窗口可能比最初想象的要长。”

这项研究代表着基因治疗在人类遗传性耳聋和平衡丧失的治疗方面的临床试验的发展迈出了重要的一步。

更多信息:Alice Emptoz等人,局部基因治疗持久地恢复Usher综合征1G型小鼠模型的前庭功能,美国国家科学院院刊(2017)。DOI: 10.1073 / pnas.1708894114
巴斯德研究所提供
引用:基因治疗恢复Usher综合征的听力和平衡(2017,9月25日)检索于2023年1月3日//www.pyrotek-europe.com/news/2017-09-gene-therapy-usher-syndrome.html
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