研究进展可能预防一种遗传性听力损失
凯斯西储大学医学院的Kumar Alagramam博士共同领导的一项研究进展可能会阻止听力损失的进展,并使Usher综合征III型患者的听力得到显著保存,Usher综合征III型是一种遗传性听力损失,与内耳感觉“毛发”细胞缺陷有关。USH3是由clarin-1基因突变引起的。
USH3出现感觉障碍,也会导致损失视力障碍,在儿童时期通常很明显,主要见于芬兰背景和德系犹太人后裔。
一项新的研究发表在科学报告Alagramam是CWRU医学院耳鼻喉科学、遗传学和基因组科学以及神经科学的副教授,他和哥伦比亚大学医学中心耳鼻喉-头颈外科主任Lawrence Lustig医学博士发现,听力损失可以在小鼠模型中减少听力损失通过基因在USH3治疗.在基因治疗中,正常基因被移植到细胞来代替出现故障或缺失的基因,以修复遗传疾病。
clarin-1基因提供了制造CLRN1的信息,CLRN1是一种发现于毛细胞它们有助于向大脑传递声音信号。Alagramam说:“我认为毛细胞就像内耳中整齐排列的微型麦克风,对进入耳朵的不同频率的声音很敏感。”Alagramam实验室之前的研究表明,clarin-1对于维持毛细胞的结构完整性至关重要。
Alagramam说:“我们的论文中有几个‘第一次’。”“这是研究人员第一次能够成功地在任何动物身上模仿进行性听力丧失在clarin-1基因出现致残性突变的USH3患者中观察到。”先前的研究表明,带有USH3的小鼠在出生后两三天后毛细胞就已经退化,这就解释了为什么在耳朵完全发育之前就进行基因治疗已经是失败的原因。这就排除了在症状出现之前对细胞进行治疗。
为了解决这一问题,作者推测,诱导小鼠逐渐丧失听力将与使用USH3的人类听力丧失的进程平行,为研究最终有益于人类的疗法铺平道路。正如这项新研究报道的那样,研究人员能够将听力损失的发生和相关的毛细胞退化推迟大约一个月,从而有足够的时间在听力损失发生之前将正常的Clarin-1基因拷贝注射到耳朵中,以观察治疗是否有效。
其次,这是第一个证明通过clarin-1基因治疗可以减少USH3小鼠毛细胞和听力损失的研究。正常的老鼠能听到30分贝的声音,略高于人类的耳语。但在80-90天的时候,研究中未经处理的USH3小鼠听不到100分贝的声音——类似于站在一辆行驶的雪地摩托旁边或在繁忙的木工店里,什么也听不到。Alagramam说:“我们发现,基因疗法阻止了渐进性听力损失,并将治疗小鼠的听力提高了近4个数量级。”“在我们结束研究的5个月大之前,接受治疗的小鼠可以听到45分贝的声音。这对听力的保护意义重大,可能会极大地改变听障儿童和成人的生活,因为USH3在人们发病的年龄通常是3到10岁,而USH3的听力损失可能在30岁时出现。”
在第三个“第一”中,Alagramam和他的同事揭示了基因非翻译区域在基因治疗中的潜在重要性。他们表明,Clarin-1基因的编码区和非翻译区对于有效的基因治疗都是至关重要的。编码区是基因中被翻译成氨基酸的部分。非翻译区域,曾经被认为是进化中无用的垃圾残骸,现在被认为对基因的许多调控方面至关重要。
“这是一项重要的发现,它将帮助未来的研究人员,最终帮助医生,最大限度地提高治疗的有效性基因治疗减少与USH3综合征相关的感觉缺陷,也许还可以减少与单一缺陷相关的其他疾病基因阿拉格拉曼说。“我们的发现,结合详细的家族病史,以及在适当的时候进行早期基因诊断,最终可以让临床医生在患者开始失去听力之前替换有缺陷的Clarin-1基因。虽然在我们的方法在人类身上进行测试之前还有很多工作要做,但有理由预测,在USH3综合征患者中保存听力和预防耳聋可能在未来十年内成为现实。”
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