Ein Gen namens Beethoven und eine Technik namens Crispr

Wir sind der Heilung eines Hörverlustes einen Schritt näher gekommen.

Fast die Hälfte aller Hörverluste hat eine genetische Ursache. Ein später einsetzender Hörverlust, der nach dem Erwerb der Sprache auftritt, kann in Generation zu Generation auftreten und oft zu einem schweren oder sogar schweren Verlust führen. Oder es kann Generationen überspringen und das fehlerhafte Gen an ahnungslose Nachkommen weitergeben.

Die Betroffenen sind, selbst wenn sie wissen, dass sie ihr Gehör verlieren könnten, normalerweise Teil der Hörwelt und kennen die Gebärdensprache nicht. Der Verlust kann schwerwiegend genug sein, um sogar mit hochentwickelter Hörtechnik unbrauchbar zu werden. Es war nicht möglich, diesen Verlust zu verhindern, selbst wenn dies erwartet wurde.

Am 20. Dezember veröffentlichten Forscher des Broad Institute of MIT und Harvard und des Howard Hughes Medical Institute eine Studie in der renommierten Fachzeitschrift Nature , die vielversprechend für die Prävention von Erbschäden ist.

Warum kümmern wir uns um eine Studie an Mäusen? Mäuse, wie alle Säugetiere einschließlich Menschen, können beschädigte Haarzellen nicht nachwachsen. Wenn Prävention an Mäusen funktioniert, kann es bei anderen Säugetieren funktionieren. Mäuse sind auch das Testobjekt für Untersuchungen zur Regeneration von Haarzellen, die eine Umkehr des Hörverlustes ermöglichen würden.

Das mutierte Gen, von Forschern liebevoll Beethoven genannt, findet sich in den Haarzellen des Innenohrs. Da das Gen dominant ist, braucht es nur einen Schaden. Das bedeutet auch, dass es neben einer gesunden Kopie des Gens existieren kann. Eine der Herausforderungen für die Forscher bestand darin, einen Weg zu finden, nur das mutierte Gen anzugreifen, ohne die normale Kopie zu stören.

Die von den Forschern verwendete Technik, CRISPR genannt, ist eine Technik zur Genbearbeitung, die die Zeitschrift Science als “Durchbruch des Jahres 2015” bezeichnet. Ich werde nicht versuchen, die Technik (oder sogar das Akronym) zu erklären, aber hier ist ein Link zu einem leserfreundlichen Artikel in der LA Times, der die Technik – und ihre möglichen Gefahren – darlegte. Was die neue Studie nach Ansicht der Wissenschaftler auszeichnet, ist, dass dies das erste Mal ist, dass ein Genom-Editing-Protein direkt in die relevanten Zellen transportiert wurde, um das Fortschreiten des genetischen Hörverlusts aufzuhalten.

Direkte Lieferung des Proteins ermöglicht “exquisite DNA-Spezifität”, so die Pressemitteilung. Die Spezifität wird benötigt, um die pathogene Kopie des Gens selektiv zu zerstören, ohne die normale Kopie zu zerstören.

Da sich diese Art von genetischem Hörverlust im Allgemeinen als spätes Auftreten manifestiert, würde es den Forschern ermöglichen, mutmaßliche Träger des defekten Gens (das Tmc1-Gen) zu testen und Träger zu behandeln. Wie Co-Senior-Autor Zheng-Yi Chen, Associate Professor an Massachusetts Eye and Ear sagte, ermöglicht der spätere Beginn “ein kostbares Zeitfenster für die Intervention”.

Die Probanden der Studie waren 100 Beethoven-Modell-Mäuse, die eine Kopie des defekten Gens und eine normale Kopie trugen. Unbehandelt zeigten die Mäuse nach vier Wochen einen Hörverlust und waren nach acht Wochen zutiefst taub (gemessen an der auditorischen Hirnstammreaktion). Im Vergleich dazu reagierten die behandelten Mäuse mit etwa 65 Dezibel auf das Niveau normaler menschlicher Sprache.

Peter Barr-Gillespie, ein Sensor-Biologe an der Oregon Health and Science University, der nicht an der Studie beteiligt war, lobte es in New Scientist als “ziemlich wichtiges Stück Arbeit”. Er stellte jedoch fest, dass die Dezibel-Ebene bei der behandelten Mäuse konnten hören war relativ laut im Vergleich zu der Hörschwelle in wilden Mäusen, die 30 bis 40 ist. “Es ist bei weitem nicht die Schwelle der Wildtyp-Mäuse, [aber] die 10 bis 15 Dezibel könnte einen großen Unterschied machen in Menschen “, sagte er. “Diese Art von Hörverlust ist bei Menschen sehr auffällig und könnte zu erheblichen Verbesserungen der Lebensqualität führen.”

Wie immer bei der Genbearbeitung ist eine mögliche unerwünschte Veränderung der DNA möglich. Senior Co-Autor David Liu sagte, die Forscher hätten “keine außerplanmäßige Bearbeitung des Tieres beobachtet”. In den behandelten spezifischen Zellen fanden sie nur eine Modifikation in einem Bereich, von dem nicht bekannt ist, dass er beim Hören eine Rolle spielt. Ein Hauptanliegen wäre jedoch die Möglichkeit, Krebs zu entwickeln. Stephen Tsang, ein klinischer Genetiker an der Columbia University, lobte die Studie in Axios als “gut für Grundlagenforschung”, aber wie andere auch, bemerkte er, dass es noch viele weitere Schritte geben müsse, um es für den Menschen sicher und effektiv zu machen.

Diese Studie zeigte, dass die Genbearbeitung den Hörverlust bei Mäusen eher verhinderte als umgekehrt. Aber für diejenigen, die von genetischer Schwerhörigkeit betroffen sind, ist es ein vielversprechender Schritt. “Es braucht noch viel zusätzliche Arbeit, bevor diese Strategie die Entwicklung einer Therapie für den Menschen beeinflussen könnte”, sagte Co-Senior-Autor David Liu, “aber in diesem Stadium sind wir erfreut und erfreut, dass die Behandlung ein gewisses Hörvermögen beibehielt Tiermodell. ”

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