Beethoven-miševi ponovo čuju

Vijesti: nauka i tehnologija - genske terapije

U prošloj godini različite grupe naučnika su dva puta na različite načine uspjeli ispraviti mutaciju koja je izazivala gluhoću kod miševa. Početkom godine, učinili su to na miševima za Usherovim sindromom, umećući nemutiranu verziju gena za harmonin pomoću virusnog vektora, a krajem godine su iskoristili CRISPR-Cas9 editiranja gena i djelujući na jedan drugi gen. 

Naučnici sa Broad Institute pri MIT i naučnici sa Harvarda su u radu, objavljenom u Nature polovinom decembra prošle godine, pod naslovom "Treatment of autosomal dominant hearing loss by in vivo delivery of genome editing agents" pokazali kako su izliječili jednu od mutacija koja izaziva gluhoću. Također, u ovom radu je korištena novija verzija načina dostavljanja CRISPR sistema u žive životinjske stanice. 

U ovom radu je ispravljena mutirana verzija gena zvanog TMC1, koji spada u transmembranske proteine i nije mu baš sasvim jasna uloga, ali se zna da je veoma značajan za normalno funkcioniranje senzornih receptora u dijelu uha zvanom puž (cochlea). 

Cohlea

Ovaj gen se nalazi na hromosomu br. 9. a mutacija koja izaziva gluhoću je mutacija samo jednog jedinog "slova" (baze) na genu, koja uzrokuje postepeno, ali brzo gubljenje dlačica u unutrašnjem uhu - nastavaka stanica koje primaju akustični podražaj. Naime te dlačice vibriraju na zvučni podražaj, te se impuls prenosi na nerv povezan sa pužem. Ako dijete naslijedi samo jednu kopiju mutiranog gena od jednog roditelja, biće pogođeno gluhoćom koja će se desiti nakon izvjesnog vremena. Dakle, ova osobina se nasljeđuje autosomalno dominatno. 

Najvjerovatnije je upravo ova mutacija odgovorna za gluhoću koja se dogodila Ludwigu van Beethovenu te se mutacija i zove "TMC1 Beethoven mutacija". Nastaje zbog poremećenog metabolizma jona kalcijuma. I sami laboratorijski miševi, modificirani tako da imaju ovu mutaciju, nazivaju se Beethoven-miševi.

Naučnici su "isporučili" komponente CRISPR-Cas9 sistema inkapsulirane u molekule masnih kiselina, pozitivnog naboja. Zašto u ove molekule? One mogu proći staničnu membranu. Zatim su injicirali ove molekule u unutrašnje uho miševa pogođenih gluhoćom usljed mutacije na TMC1 genu, u stanice puža. Nakon 8 mjeseci od primanja terapije, Beethoven miševi su pokazali napredak i vraćanje sluha, u poredbi sa kontrolnom skupinom koja nije primila terapiju. Kontrolna skupina nije reagovala čak ni na jačinu zvuka od 120 decibela, što je otprilike buka jednog rok-koncerta. 

Oko 50% slučajeva gluhoće ima uzroke u različitim poremećajima genetičkom materijala. Identificirano je oko 100 alela povezanih sa nastankom gluhoće, ali postoji svega nekoliko terapija koje mogu obrnuti efekte mutacije tj. posjedovanja mutiranog alela. Oko 20% ovih alela povezanih sa gluhoćom se nasljeđuje dominatno.