Jedną z najpoważniejszych przeszkód w zapewnieniu terapii genowej na utratę słuchu jest dostęp do ucha wewnętrznego. Nasze uszy są skomplikowane i mają złożone struktury, które utrudniają wprowadzenie leczenia do ślimaka. Niedawno badanie prowadzone przez Mathiesen i współpracowników ujawniło nową metodę dostarczania terapii genowej do ucha wewnętrznego za pośrednictwem płynu mózgowo-rdzeniowego. Ale co to oznacza i jak to działa?

W jaki sposób płyn mózgowo-rdzeniowy poprawia dostęp do ucha?

Dostęp do dorosłego ślimaka, głęboko osadzonego w kości skroniowej, był trudny. Ślimak jest spiralną, wypełnioną płynem strukturą znajdującą się w uchu wewnętrznym i jest niezbędny do słyszenia. Przekształca drgania dźwiękowe w sygnały elektryczne, które są następnie przesyłane do mózgu w celu przetworzenia. Ślimak mieści tysiące maleńkich komórek włoskowatych, które wykrywają różne wysokości i głośności dźwięku. Te komórki włoskowate przekształcają energię mechaniczną dźwięku w sygnały neuronowe, umożliwiając nam postrzeganie i interpretowanie różnych dźwięków.

Płyn mózgowo-rdzeniowy (CSF) jest potencjalnym sposobem dostępu do ślimaka ze względu na jego połączenie z płynem ucha wewnętrznego. W badaniu opublikowanym w Science Translational Medicine naukowcy zbadali kostny kanał zwany wodociągiem ślimakowym, który łączy płyn mózgowo-rdzeniowy z płynem ślimakowym u dorosłych myszy. Badanie miało na celu wykorzystanie tej ścieżki do dostarczenia terapii genowej w celu przywrócenia słuchu u dorosłych głuchych myszy. Wykorzystanie tej naturalnej ścieżki ma na celu podanie terapeutycznych genów bezpośrednio do ucha wewnętrznego bez konieczności inwazyjnych procedur, które mogłyby potencjalnie uszkodzić delikatne struktury.

Metodologia i ustalenia

W badaniu wykorzystano zaawansowane techniki obrazowania, w tym obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego (MRI) w trybie poklatkowym, tomografię komputerową (CT) i optyczną mikroskopię fluorescencyjną, aby śledzić ruch znaczników wielkocząsteczkowych wstrzykiwanych do płynu mózgowo-rdzeniowego. Znaczniki te docierały do ​​ucha wewnętrznego przez wodociąg ślimakowy. Podejście to zastosowano w terapii genowej z wykorzystaniem wirusa adenopochodnego przenoszącego rodzina nośników substancji rozpuszczonych 17, członek 8 (Slc17A8) gen, który może pomóc przywrócić słuch. Wyniki wykazały, że terapia genowa płynem mózgowo-rdzeniowym jest skuteczna w przypadku głuchoty genetycznej u dorosłych. Pojedynczy zastrzyk przywrócił białko VGLUT3 (vesicular glutamate transporter-3) w wewnętrznych komórkach włoskowatych ślimaka, skutecznie ratując słuch.

Implikacje dla przyszłych badań

Sukces tego badania ma istotne implikacje dla przyszłych badań nad terapią genową. Możliwość dostarczania genów terapeutycznych przez płyn mózgowo-rdzeniowy oferuje nieinwazyjną, skuteczną metodę leczenia ucha wewnętrznego i potencjalnie innych schorzeń neurologicznych. Ta metoda minimalizuje ryzyko uszkodzenia krytycznych struktur w uchu. Może być dostosowana do różnych zaburzeń genetycznych, które wpływają na słuch i równowagę.

To podejście może również zmienić sposób, w jaki podajemy terapie genowe w przypadku innych schorzeń niż głuchota genetyczna. Przepływ płynu mózgowo-rdzeniowego przez układ glimfatyczny, który pomaga transportować leki w mózgu, może równie dobrze działać u ludzi. Otwiera to nowe możliwości leczenia postępujących chorób neurologicznych o podłożu genetycznym, które wymagają precyzyjnego ukierunkowania środków terapeutycznych.

Ograniczenia badania i kierunki na przyszłość

Chociaż wyniki badania są obiecujące, należy koniecznie uznać jego ograniczenia. Badania przeprowadzono na myszach, a przełożenie tych wyników na ludzi będzie wymagało szeroko zakrojonych badań klinicznych. Ponadto długoterminowe efekty i bezpieczeństwo terapii genowej płynu mózgowo-rdzeniowego wymagają dokładnej oceny. Przyszłe badania powinny zoptymalizować metodę dostarczania, zapewnić stałą ekspresję genów terapeutycznych i ocenić potencjalne efekty pozacelowe.

Mimo to badanie Mathiesen i współpracowników stanowi krok naprzód w terapii genowej genetycznej głuchoty u dorosłych. Wykorzystując naturalną ścieżkę wodociągu ślimakowego, naukowcy zademonstrowali nową, nieinwazyjną metodę dostarczania terapeutycznych genów do ucha wewnętrznego. Choć wyzwania pozostają, to innowacyjne podejście daje ogromne nadzieje na przyszłe metody leczenia.

—

Ta historia jest częścią serii o aktualnym postępie w medycynie regeneracyjnej. W 1999 r. zdefiniowałem medycynę regeneracyjną jako zbiór interwencji, które przywracają tkanki i organy uszkodzone przez chorobę, uraz lub zużyte przez czas do normalnego funkcjonowania. Uwzględniam pełne spektrum leków chemicznych, genowych i opartych na białkach, terapii komórkowych i interwencji biomechanicznych, które osiągają ten cel.

W tej podserii skupiamy się konkretnie na terapiach genowych. Badamy obecne metody leczenia i badamy postępy, które mają przekształcić opiekę zdrowotną. Każdy artykuł w tej kolekcji zagłębia się w inny aspekt roli terapii genowej w szerszej narracji medycyny regeneracyjnej.

Aby dowiedzieć się więcej na temat medycyny regeneracyjnej, przeczytaj więcej historii na stronie www.williamhaseltine.com