Utilizando una nueva forma de terapia génica, los científicos de la Escuela de Medicina de Harvard y el Hospital General de Massachusetts han logrado restaurar la audición y el equilibrio parcial en ratones nacidos con una afección genética que afecta a ambos.
El nuevo modelo supera una barrera de larga data para acceder a las células ciliadas, los delicados sensores en el oído interno que capturan el sonido y el movimiento de la cabeza y los convierten en señales neuronales para la audición y el equilibrio. Estas células han sido notoriamente difíciles de tratar con las anteriorestécnicas de entrega de genes.
Los hallazgos del equipo, publicados en la edición de febrero de terapia molecular , demuestre que el tratamiento conduce a ganancias notables en la audición y permite a los ratones que normalmente estarían completamente sordos escuchar el equivalente de una conversación ruidosa. El enfoque también mejoró el sentido del equilibrio de los animales.
Un comentario acompañante al estudio aparece en el mismo número.
Los investigadores advierten que el enfoque está a años de uso en humanos, pero la terapia génica promete restaurar la audición en personas con varias formas de sordera genética y sordera adquirida. Alrededor de 30 millones de estadounidenses sufren de pérdida auditiva, y cada año aproximadamente unode cada 1,000 bebés nacen con discapacidad auditiva, según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades.
En su búsqueda por restablecer la audición mediante la terapia génica, los científicos han buscado durante mucho tiempo formas de mejorar el suministro de genes a las células ciliadas. Los enfoques anteriores solo fueron marginalmente efectivos ya que alcanzaron un conjunto de células ciliadas en el oído interno, pero otro subconjunto, igualmentecrítico para la audición: permaneció en gran medida impenetrable.
"Para tratar la mayoría de las formas de pérdida auditiva, necesitamos encontrar un mecanismo de entrega que funcione para todos los tipos de células ciliadas", dijo el neurobiólogo David Corey, investigador principal del estudio y profesor de ciencias médicas traslacionales de Bertarelli en HMS.
Para lograr eso, los investigadores utilizaron el virus asociado a adeno AAV común. El virus ya se ha utilizado como un vehículo de suministro de genes para los trastornos de la retina, pero hasta ahora ha demostrado ser mucho menos eficiente en la penetración de las células ciliadas.
Para sobrecargar el AAV como portador genético en el oído interno, el equipo utilizó una forma del virus envuelta en burbujas protectoras llamadas exosomas, un enfoque desarrollado recientemente por los co-investigadores del estudio Casey Maguire, profesor asistente de neurología del HMS en elMass General, y Xandra Breakefield, profesora de neurología del HMS en Mass General.
Maguire y sus colegas desarrollaron el virus AAV regular dentro de las células. Esas células brotan naturalmente de los exosomas, pequeñas burbujas hechas de membrana celular, que llevan el virus dentro de ellas. La membrana que envuelve el virus está cubierta con proteínas que se unen a los receptores celularesEsto, dijo Maguire, puede ser la razón por la cual la forma de AAV envuelta en burbujas, o exo-AAV, se une más fácilmente a las superficies de las células ciliadas y las penetra de manera más eficiente.
"A diferencia de los enfoques actuales en el campo, no cambiamos ni modificamos directamente el virus. En cambio, le dimos un vehículo para que viajara, lo que lo hizo mejor capaz de navegar por el terreno dentro del oído interno y acceder a células previamente resistentes,"dijo Maguire, quien también es coautor principal del estudio.
En experimentos con placas de laboratorio, el exo-AAV penetró con éxito el 50-60 por ciento de las células ciliadas, observaron los investigadores. Por el contrario, el AAV solo alcanzó un mero 20 por ciento de las células ciliadas.
Para probar el enfoque en animales vivos, los investigadores trabajaron con ratones nacidos sin un gen crítico para la función de las células ciliadas. Estos animales normalmente no pueden escuchar ni los sonidos más fuertes y exhiben un equilibrio pobre.
Los investigadores Bence György y Cyrille Sage, primeros autores del estudio, inyectaron exo-AAV precargado con el gen faltante en los oídos internos de las crías de ratón, poco después del nacimiento.
Las pruebas posteriores al tratamiento revelaron que el gen ingresó entre el 30 y el 70 por ciento de las células ciliadas, llegando a las células ciliadas internas y externas.
Un mes después del tratamiento, nueve de 12 ratones recuperaron algún nivel de audición y pudieron sobresaltarse con un fuerte aplauso, una prueba de comportamiento estándar para la audición. Cuatro pudieron escuchar sonidos de 70 a 80 decibelios de intensidad, el equivalente aproximado de la conversación enun restaurante ruidoso
Debido a que las células ciliadas también son críticas para el sentido del equilibrio, los ratones con células ciliadas dañadas o faltantes muestran anomalías en el equilibrio. Los ratones tratados mejoraron notablemente el equilibrio, en comparación con sus contrapartes no tratadas, mostrando mucho menos sacudidas de la cabeza o correr en círculos, ambos marcadoresde inestabilidad o desorientación.
El equipo ahora planea mejorar su técnica de administración de genes en un intento por alcanzar una proporción aún mayor de células ciliadas. Los científicos probarán el enfoque en otras formas de sordera, incluidas las condiciones que causan sordera y ceguera.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Escuela de Medicina de Harvard . Original escrito por Ekaterina Pesheva. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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