基因疗法的进步可以逆转听力损失的一种常见遗传原因
听力损失与至少100种不同基因的突变有关，但高达16%的遗传听力损失可以追溯到一个基因，STRC这是第二大常见的遗传原因。波士顿儿童医院开发的一种史无前例的基因治疗技术成功地取代了内耳中突变的蛋白质——立体声西林，扭转了小鼠严重的听力损失——有时听力恢复到正常水平。研究结果发表在12月15日的杂志上科学的进步．
这项技术也可以用于治疗基因非常大的其他情况，杰弗里·霍尔特博士说，他是波士顿儿童医院耳鼻喉科和神经内科的科学家，也是这项研究的高级研究员。
该团队现在将测试该技术是否适用于人类的立体麒麟基因，并在一个培养皿中的人类内耳细胞中进行测试STRC听力损失。如果基因疗法能在组织水平上恢复听觉功能，霍尔特希望能向美国食品和药物管理局申请在人体上进行测试。
恢复联系
要听到声音，感觉毛细胞内耳必须与耳膜接触，耳膜对声音做出反应而振动，然后将这些振动转化为信号发送到大脑。这种蛋白质起着支架的作用，帮助毛细胞微绒毛站在一起，形成一个有组织的束，这样它们的末端就可以接触到细胞膜。
“如果立体茜素突变了，你就没有那种接触，所以毛细胞没有得到适当的刺激，”霍尔特说。“但重要的是，毛细胞仍然保持功能，所以它们对基因治疗很敏感。我们认为这将为从婴儿到听力损失的成人提供一个广阔的治疗窗口。”
创造了一种新的基因疗法
为了传递健康的立体麒麟基因，研究小组使用了一种合成的腺相关病毒(AAV)，这种病毒对毛细胞有效。
“我们面临的挑战是，立体麒麟基因太大，无法放入基因治疗载体中，”霍尔特说。“该基因大约有6200个DNA碱基对，但AAV只有4700个碱基对的容量。”
Olga Shubina-Oleinik博士是这项研究的第一作者，她提出了一个解决方案:她把老鼠一分为二Strc然后把这两半基因放入两个单独的aav中。然后，她使用了一种名为蛋白质重组的现有技术，即蛋白质的两个半部分找到对方并连接在一起。但在这种情况下，它没有起作用。
Shubina-Oleinik说:“我们随后意识到，蛋白质的开头有一段很短的氨基酸，它的作用就像一个‘地址’，将蛋白质引导到细胞中合适的位置。”“当我们把蛋白质分成两半时，我们意识到其中一半有信号，而另一半没有，所以这一半可能不会在相同的位置结束。”
当他们将信号同时添加到蛋白质的两半中时，两半成功地结合在了一起。研究人员发现了完整长度的立体麒麟的健壮恢复蛋白质在小鼠和正常的毛发束中能够接触到盖膜．
听力恢复
研究人员使用了两种类型的听力测试:一种类似于婴儿的听力测试，另一种测试使用头皮上的电极来测量听觉脑干对一系列声音频率和强度的反应。在测试中，老鼠被发现对细微的声音更加敏感，并且表现出更好的耳蜗放大能力——放大轻柔的声音，压制对响亮声音的反应，更精确地区分不同频率的声音。在一些小鼠中，听力恢复到正常水平。
“结果是显著的，这是第一个例子听力用双载体基因疗法修复感觉外毛细胞Shubina-Oleinik说。
Shubina-Oleinik和Holt已经为这种基因治疗技术提交了专利申请。据该研究的合著者、波士顿儿童医院耳鼻喉科临床科学家艾略特·希勒(Eliot Shearer)说，美国约有10万名患者和全球230万名患者携带耳鼻喉STRC突变，并可能从中受益治疗．
事实证明STRC基因变异比我们想象的更普遍，这使得基因治疗希勒说，他与儿童罕见病队列计划合作，筛选了大量的基因组数据集STRC突变。
