Дослідники з Массачусетського технологічного інституту та Бостонської дитячої лікарні зробили крок у майбутнє, де спадкову глухоту можна вилікувати однією вушною ін’єкцією. Вони використали надточний тип генної модифікації, щоб тимчасово поліпшити слух у глухих лабораторних мишей.
Такий метод має назву «модифікація основ» (base editing), або CRISPR 2.0. Він дозволив науковцям змінити мутацію в гені TMC1. Діти, які успадковують цю мутацію від обох батьків, втрачають слух у 4-тижневому віці.
Нова методика змінює мутований ген Tmc1 у мишей, відповідальний за зниження слуху. Джерело: Boston Children’s Hospital
У таких випадках слух можуть повернути слухові апарати, які просто посилюють звуки, щоб пошкоджене вухо змогло їх вловити, та кохлеарні імплантати – допоміжний пристрій, що «ловить» звуки непошкодженими частинами слухових органів. Глухота – лише вершина айсберга. Зараз вченим потрібно розв’язати проблему мутації генів, яка є основною причиною втрати слуху. Поки що належного лікування, спроможного «виправити» генну мутацію, немає.
Гени складаються з послідовностей чотирьох хімічних основ – A, C, G і T. Ці основи паруються: C завжди із G, а A – з T. Причина мутації генів – розставлені в неправильному порядку хімічні основи. Технологія модифікації генів CRISPR може видалити цілий ген або редагувати його, тоді як модифікація основ (base editing) може замінювати лише одну з цих пар на іншу.
Дослідники протестували методику модифікації основ на глухих мишах, розведених для мутації гену TMC1, перетворюючи парну базу C-G в пару T-A. Це виправляло природну «помилку». Результати дослідження вчені опублікували в журналі Science Translational Medicine.
Вченим вдалося модифікувати лише 25% клітин у мишачих вухах (як змінити всі – поки що невідомо), але цього виявилося цілком достатньо для часткового відновлення слуху. Одноразова ін’єкція виправила відхилення у клітинах волосся внутрішнього вуха, життєво необхідних для слуху.
Щоб перевірити, чи подіяло лікування, дослідники плеснули руками поруч із мишею. Від народження глухий гризун, який потім отримав ін’єкцію, стрибнув та повернувся до джерела звуку. Ґрунтовніші перевірки включали приєднання електродів до вух мишей та вимірювання їхньої мозкової хвильової активності у відповідь на звуки різної гучності.
Проліковані тварини могли почути звуки потужністю 60 децибелів – це рівень звичайної розмови. Гризуни, що не отримали лікування, не могли виявити рівень шуму до 110 децибелів – гучність рок-концерту наживо. У людей ген TMC1 має понад 70 різних мутацій, пов’язаних зі втратою слуху.
Ми сподіваємося, що нова методика дозволить нам підбирати комбінації для лікування по черзі, щоб відновити слух і баланс, пов’язаний зі внутрішнім вухом
Джефрі Холт, професор отоларингології та неврології Гарвардської медичної школи
Як щодо людей?
Модифікація генів, які призводять до втрати слуху, успішно лікує лабораторних мишей. Питання щодо її ефективності та безпечності у медицині залишається відкритим. Ба більше, чудодійна дія ін’єкції нетривала. У поточному дослідженні слух гризунів знову знизився за шість тижнів. Такі ж результати можуть чекати й на людей.
Оскільки дослідникам вдалося відредагувати лише частину вушних клітин миші, стан інших клітин погіршувався й надалі, що зрештою й спричинило повернення глухоти. В ідеалі вчені хочуть розробити ін’єкцію, спроможну забезпечити довготривалий ефект.
Хоча лікування, яке передбачає модифікацію генів, ще неготове до випробовування на людях, дослідники вважають свій «невеликий» успіх початком революції у медицині.
