Новости и мнения

Инъекция РНК восстанавливает слух у морских свинок

Исследователи доставляют небольшие мешающие РНК, загруженные в наночастицы, в уши взрослых морских свинок для регенерации поврежденных шумом волосковых клеток.

Звуки, инфекции, токсины и старение могут вызвать потерю слуха, повреждая так называемые волосковые клетки в улитке внутреннего уха. В опубликованном сегодня (18 апреля) исследовании, посвященном молекулярной терапии , исследователи стимулировали обновление волосковых клеток с помощью небольших интерферирующих РНК (миРНК), доставляемых через наночастицы в улитку взрослых морских свинок, восстанавливая слух некоторых животных.

«Миллионы людей страдают от глухоты, вызванной потерей волосковых клеток», – говорит Чжэн Йи Чен , изучающий регенерацию волосковых клеток в Гарвардском университете и не принимавший участия в работе. «Если вы сможете регенерировать волосковые клетки, тогда у нас действительно есть потенциал для лечения этих пациентов».

Некоторые позвоночные – например, куры и рыбки данио – регенерируют свои волосковые клетки после повреждения. Волосковые клетки млекопитающих, с другой стороны, не прорастают заново после повреждения, объясняя, почему травмы могут привести к ухудшению слуха на всю жизнь. Недавние исследования показывают, что может существовать обходной путь, манипулируя сигнальными путями, которые могут привести к дифференцировке волосковых клеток. Вот где приходит Ричард Копке .

«Мой интерес к регенерации волосковых клеток для восстановления слуха достиг своего пика, когда я был в армии, потому что есть очень много людей с глухотой, вызванной шумом», – говорит Копке, врач, который провел в армии США более 20 лет и сейчас базируется в некоммерческом Институте Hough Ear, исследовательской организации в Оклахома-Сити. Чтобы помочь людям со всеми типами потери волосковых клеток, его команда сосредоточена на разработке стратегий для стимулирования регенерации в этих клетках.

В 2013 году группа Копке показала, что она может регенерировать волосковые клетки в культивируемых улитках мышей. Стратегия исследователей включала доставку наночастиц, несущих миРНК, нацеленных на Hes1, который активируется после повреждения волосковых клеток у млекопитающих и, как известно, ингибирует экспрессию генов, необходимых для дифференцировки волосковых клеток. Идея состоит в том, что прерывание активности Hes1 освободит клетки для регенерации.

Чтобы проверить свою терапевтическую стратегию миРНК in vivo, Копке и его коллеги подвергали анестезированных морских свинок постоянному громкому шуму в течение трех часов. Затем они проверили слух животных и случайным образом разделили оглушенных животных на две группы: 11 морских свинок получили 24-часовую инфузию наночастиц, содержащих миРНК, нацеленную на Hes1, и девять получили контрольную инфузию миРНК без ожидаемой активности. Наночастицы, несущие последовательности, доставляли прямо в улитку через три дня после оглушения.

Обработанные морские свинки восстановили способность слышать некоторые громкие звуки через три недели после вмешательства, и выздоровление продолжалось до конца исследования в девять недель. В то время как у контрольных животных отсутствовала большая часть их волосковых клеток, у обработанных животных наблюдалась меньшая общая потеря волосковых клеток наряду с наличием эктопических и незрелых волосковых клеток, которые авторы описывают как признаки регенерации.

«Мы были действительно взволнованы результатами, потому что мы обнаружили, что восстановление слуха было длительным. Это было надежно. Это было воспроизводимо », – говорит Копке.

«Девять недель [восстановления] в животной модели впечатляют», – говорит Рэйчел Ричардсон , специалист по слухам из Института бионики в Мельбурне, Австралия, который не принимал участия в работе. Она говорит, что степень потери волосковых клеток при шумовых повреждениях может варьироваться внутри и между животными, и, поскольку все подсчеты волосковых клеток были выполнены через девять недель после обработки, один открытый вопрос состоит в том, сколько волосковых клеток осталось сразу после оглушения шума.

Дженнифер Стоун , которая изучает регенерацию волосковых клеток в Вашингтонском университете и не участвовала в исследовании, также наблюдала изменчивость в эффектах шумового повреждения. «Лонгитюдное исследование, в котором вы берете когорту морских свинок и следите за каждой из них в отдельности, даст возможность лучше понять эффективность лечения», – говорит она.

Стоун также предполагает, что изучение того, какие клетки превращаются в новые волосковые клетки – возможно, в моделях мышей, для которых доступно гораздо больше инструментов – поможет ученым понять механизм и определить, происходит ли это из-за появления новых клеток или восстановления поврежденных клеток. из них.

«Мы должны быть в состоянии действительно продемонстрировать, что это новые регенерированные волосковые клетки. , , это не просто ремонт », – соглашается Чен. Как объясняет он, поврежденные волосковые клетки в целом не могут восстановиться, они сравнительно быстро умрут. В этот момент регенерация является единственным вариантом для восстановления слуха. Он говорит, что продление времени между повреждением и началом лечения до месяца, которое даст поврежденным волосковым клеткам время для гибели, поможет провести различие между восстановлением и регенерацией.

Копке уже планирует изучить эффективность лечения после длительных периодов глухоты и изучить различные дозы и методы доставки. Конечная цель работы – перенести стратегию в клинику, где она может помочь людям с потерей слуха в результате повреждения волосковых клеток. По словам Копке, возрастная потеря слуха, шумовая потеря слуха и потеря слуха, связанные с токсинами, составляют две трети случаев нейрод глухоты. «Я думаю, что [стратегия] будет эффективной для любой из этих вещей».

X. Du et al., «Регенерация волосковых клеток улитки и восстановление слуха с помощью модуляции Hes1 с помощью наночастиц siRNA у взрослых морских свинок», Molecular Therapy , doi: 10.1016 / j.ymthe.2018.03.004, 2018.

Обсуждение

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *