В этом выпуске журнала клинических исследований Карен Авраам и ее коллеги из Тель-Авивского университета определили генетическую мутацию в двух семьях с наследственной высокочастотной потерей слуха.
Поскольку половина всех случаев потери слуха связана с генетическими мутациями, передовые исследования генов являются бесценным инструментом для выявления причин глухоты и одной из самых больших надежд на разработку новых методов лечения. Сейчас проф. Карен Авраам с медицинского факультета Саклера Тель-Авивского университета обнаружила значительную мутацию в белке семейства LINC – части клеток внутреннего уха, – которая может привести к новым методам лечения нарушений слуха.
Ее команда исследователей, в том числе доктор. Хеннинг Хорн и профс. Колин Стюарт и Брайан Берк из Института медицинской биологии A * STAR в Сингапуре обнаружили, что мутация вызывает хаос в анатомии клетки. Ядро клетки, которое содержит всю нашу ДНК, движется к верху клетки, а не прикрепляется к низу, его нормальному месту. «Хотя это мало влияет на функционирование большинства клеток организма, это разрушительно для клеток, отвечающих за слух», – объясняет профессор. Авраам. "Положение ядра важно для получения электрических сигналов, определяющих правильный слух," она объясняет. "Без возможности правильно принимать эти сигналы весь каскад слуха дает сбой."
Это открытие, недавно опубликованное в Журнале клинических исследований, может стать отправной точкой для разработки новых методов лечения. Между тем, исследование может привести к разработке препарата, способного имитировать якорную функцию мутированного белка и в некоторых случаях восстанавливать слух, – считает она.
От человека к лаборатории к мыши
Проф. Авраам первоначально обнаружил генетическую мутацию, пытаясь объяснить причину глухоты в двух семьях иракских евреев. На протяжении поколений члены этих семей страдали от потери слуха, но медицинская причина оставалась загадкой. Используя глубокое генетическое секвенирование, технологию, используемую для секвенирования всего генома человека, она обнаружила, что у слабослышащих членов обеих семей была мутированная версия белка Nesprin4, часть группы белков LINC, которая связывает ядро клетки с внутренним стенка клетки.
В лаборатории проф. Авраам воссоздал этот феномен, создав мутацию в отдельных клетках. При наличии мутации Nesprin4 не был обнаружен в области вокруг ядра клетки, как в здоровых клетках, а распространился по всей клетке. Продолжая исследования, она изучила лабораторных мышей, полностью лишенных белка.
Мыши, созданные в Сингапуре, были изначально созданы для изучения биологии белков LINC. Тот факт, что они были глухими, стал полной неожиданностью для исследователей. Без этого белка, служащего якорем, ядро клетки не находится в правильном положении внутри клеток внутреннего уха, а, кажется, плавает повсюду. Это вызывает переориентацию и других компонентов клеток, в конечном итоге нарушая полярность клеток и препятствуя электрическим сигналам. «Это мутация, которая серьезно подорвала способность клеток передавать звуковые сигналы», – объясняет проф. Авраам делает мышей глухими.
Учитывая сходство между клетками внутреннего уха мыши и человека, исследователи предсказывают, что такое же явление происходит у людей с мутацией в гене Nesprin4.
Ищете более широкое влияние
Проф. Авраам говорит, что она и ее сотрудники первыми раскрыли эту мутацию как причину глухоты. "Теперь, когда мы сообщили об этом, ученые всего мира могут проверить мутации в этом гене," она отмечает. Мутация действительно могла быть более распространенной генетической причиной глухоты в ряде популяций. А поскольку Nesprin4 принадлежит к семейству белков, которые связаны с другими заболеваниями, такими как мышечная координация и дегенеративные нарушения, это может оказаться подходящей областью для дальнейших исследований.
В TAU исследование было поддержано Национальным институтом здравоохранения – NIDCD и Израильским центром передового опыта исследований, I-CORE.