Postępy w zrozumieniu wielu różnych genetycznych przyczyn utraty słuchu w dzieciństwie wskazują, że badania genomiczne mogą pomóc w planowaniu leczenia, w tym w optymalnym czasie leczenia.

Nawet jeśli dziecko z ubytkiem słuchu nie otrzymało diagnozy na podstawie testów genetycznych kilka lat temu, zdaniem naukowców zajmujących się tą dziedziną, bardzo szybki postęp w genomice, jaki dokonał się w ostatnich latach, sprawia, że ​​warto je ponownie przetestować.

Utrata słuchu, zwykle wynikająca z problemów sensorycznych w uchu wewnętrznym, dotyka około 1 na 400 noworodków w Stanach Zjednoczonych. Około połowa tych dzieci ma genetyczną przyczynę utraty słuchu.

Ponad 120 genów i tysiące różnych wariantów genetycznych może prowadzić do utraty słuchu u dzieci. Praktycznie wszystkie dzieci z genetycznym ubytkiem słuchu mają mutację lub mutacje tylko w jednym genie.

Niedawne badanie, zgłoszone 12 stycznia w JAMA Otolaryngologia-Chirurgia głowy i szyizbadali grupę ponad 400 młodych ludzi z obustronnym niedosłuchem czuciowo-nerwowym dotyczącym obu uszu.

Naukowcy z UW Medicine i Seattle Children’s Hospital starali się zidentyfikować genetyczne przyczyny utraty słuchu w tej grupie oraz dowiedzieć się, w jaki sposób każda przyczyna genetyczna odnosi się do określonego rodzaju utraty słuchu. Ocenili również, czy genetyczna przyczyna utraty słuchu była związana z sukcesem leczenia implantem ślimakowym, chirurgicznie umieszczanym urządzeniem elektronicznym, które umożliwia człowiekowi odbieranie dźwięku za pomocą impulsów przesyłanych do mózgu.

Odkrycia pokazują, że testy genetyczne są cennym narzędziem w określaniu rokowania w przypadku ubytku słuchu u dziecka oraz w przewidywaniu przydatności implantu ślimakowego dla rozumienia mowy przez dziecko.

„Dzięki diagnostyce genetycznej możliwe jest przewidywanie przyszłej utraty słuchu w różnych częstotliwościach dźwięku i progresji wraz z wiekiem” – zauważyli naukowcy w swoim artykule. „Informacje te można zintegrować z aktualnym stopniem utraty słuchu, aby podjąć decyzję o leczeniu”.

Badaniem kierował Ryan J. Carlson, lekarz medycyny/doktorat. studentka Medical Scientist Training Program na University of Washington School of Medicine w Seattle.

Zostało przeprowadzone podczas jego szkolenia z Mary-Claire King, starszym autorem i profesorem medycyny i nauk o genomie na Wydziale Lekarskim UW oraz z Jayem Rubinsteinem, profesorem otolaryngologii i chirurgii głowy i szyi na Wydziale Lekarskim UW.

„W przypadku ponad połowy pacjentów pediatrycznych testy genomiczne mogą teraz zidentyfikować genetyczną przyczynę utraty słuchu i często dostarczają krytycznych informacji na temat jej charakterystyki klinicznej” — wyjaśnił Carlson.

W badaniu wzięło udział 449 dzieci z 406 rodzin. Analiza genomu dała diagnozę genetyczną dla 210 z 406 rodzin, w tym 55 z 82 rodzin z więcej niż jednym dzieckiem z ubytkiem słuchu i 155 z 324 rodzin z jednym dzieckiem z ubytkiem słuchu. Wskaźniki diagnozy genetycznej były podobne dla wszystkich przodków w badanej grupie.

W badanej populacji naukowcy wykryli warianty odpowiedzialne za utratę słuchu w 43 różnych genach. Z jednym wyjątkiem, diagnoza genetyczna każdego dziecka dotyczyła tylko jednego genu.

Nasilenie ubytku słuchu, najbardziej dotknięte częstotliwości dźwięku oraz zmiany w ubytku słuchu w czasie różniły się w zależności od genu, aw niektórych przypadkach od rodzaju wariantu w obrębie genu. Dzieci z mutacjami sprawczymi w genach MYO6, OTOA, SLC2644, TMPRSS3 lub najpoważniejszymi mutacjami w genie GJB2 miały postępujący ubytek słuchu.

Wszystkie dzieci, którym wszczepiono implanty ślimakowe, miały lepszą percepcję mowy niż przed ich wszczepieniem. Stopień sukcesu implantu ślimakowego różnił się nieco w zależności od diagnozy genetycznej uczestnika.

Biorąc pod uwagę wiek dziecka w momencie wszczepienia implantu oraz czas, przez jaki implant znajdował się na miejscu, percepcja mowy była najwyższa u dzieci, u których ubytek słuchu był spowodowany mutacjami w genach MITF lub TMPRSS3.

Jednak naukowcy doszli do wniosku, że różnice w powodzeniu implantów ślimakowych związane z diagnozą genetyczną nie były na tyle znaczące, aby wykluczyć implant ślimakowy u każdego pacjenta, który poza tym spełniał kryteria implantu.

Przodkami uczestników badania było 17 (4%) Afroamerykanów/Afroamerykanów, 32 (8%) wschodnioazjatyckich, 219 (54%) europejskich, 53 (13%) latynosów, 16 (4%) południowoazjatyckich i 61 (15%) %), którzy zgłosili więcej niż jedno pochodzenie. Nieco ponad połowa (51%) badanych dzieci to kobiety

Badanie przeprowadzono w latach 2019-2022 w klinikach otolaryngologii i audiologii w Seattle Children’s Hospital i University of Washington, w tym w Center for Human Development and Disability.

DNA uczestników zostało przeanalizowane za pomocą sekwencjonowania genomu i analizy wariantów strukturalnych w laboratorium nauk o genomie Mary-Claire King w Szkole Medycznej UW. Nasilenie i postęp utraty słuchu mierzono za pomocą testów audiologicznych, a powodzenie implantu ślimakowego oceniano za pomocą testów percepcji mowy u dzieci lub dorosłych.

Zespół badawczy przedstawił kilka kluczowych wniosków z ich ustaleń:

• Po pierwsze, testy genetyczne na ubytek słuchu mogą zidentyfikować przyczynę genetyczną u większości pacjentów pediatrycznych. Badanie przesiewowe słuchu u noworodków pozwala wykryć ubytek słuchu u około jednej trzeciej dotkniętych nim dzieci, ponieważ ubytek słuchu nie jest jeszcze wykrywalny po urodzeniu. Testy genetyczne mogą rozwiązać tę lukę.
• Po drugie, technologie analizy genomicznej szybko się poprawiają. Jeśli dziecko miało już testy genetyczne z negatywnymi wynikami, ponowne badanie może znaleźć przyczynę genetyczną, która została wcześniej pominięta.
• Po trzecie, badania genetyczne mogą identyfikować syndromiczne formy ubytku słuchu i prowadzić do niezbędnych skierowań dzieci do kluczowych specjalistów.
• Wreszcie, diagnozy genetyczne mogą być skuteczniej wykorzystywane do precyzyjnego leczenia ubytków słuchu u dzieci. Gdy znana jest oczekiwana charakterystyka kliniczna określonej przyczyny genetycznej, informacje te można wykorzystać do oceny rokowania i ukierunkowania leczenia.

Podsumowując, naukowcy podkreślili: „Wykrycie ubytku słuchu w najwcześniejszym możliwym wieku jest ważne dla funkcji poznawczych i rozwoju społecznego, niezależnie od podejścia do zarządzania”.

Carlson zauważył, że badanie miało bezpośredni pozytywny wpływ na jego uczestników.

„W tym jednym badaniu byliśmy w stanie przeprowadzić testy genetyczne dla ponad 400 rodzin z ubytkiem słuchu. Wielu uczestników otrzymało nowe diagnozy genetyczne, które były ważne dla ich opieki” – wyjaśnił. „Jestem dumny, że kierowałem projektem, który zapewnił zarówno bezpośrednie korzyści zaangażowanym osobom, jak i pośrednie korzyści wszystkim pacjentom z ubytkiem słuchu”.