В исследовательскую группу входили доцент Такехико УЭЯМА (Исследовательский центр биосигналов Университета Кобе, Япония) и научный сотрудник Син-итиро КИТАДЗИРИ (Отделение отоларингологии, хирургии головы и шеи Киотского университета, Япония).У одного ребенка из 1000 диагностируется нейросенсорная тугоухость (1), что делает ее чрезвычайно распространенным наследственным заболеванием. (Для сравнения, врожденный гипотиреоз также проверяется при рождении и встречается у каждого из 3000-5000 японцев.) Также подсчитано, что 25-40% людей старше 65 страдают приобретенной сенсоневральной тугоухостью (обычно известной как возрастная потеря слуха). потеря слуха), что составляет целых 10-15 миллионов японцев.Несмотря на это, разработка методов лечения нейросенсорной тугоухости не продвигается.
Это связано с тем, что внутреннее ухо — тонкий и сложный орган чувств, который трудно исследовать in vitro (вне живого организма). В настоящее время нет простого лекарства, и использование слухового аппарата по-прежнему является наиболее эффективным методом лечения.
В предыдущем исследовании ученые обнаружили около 100 генов, вызывающих нейросенсорную тугоухость. Однако есть много необъяснимых аспектов этого процесса, таких как тип мутации, происходящей в этих генах, и то, как это вызывает нарушение слуха.
На этот раз исследовательская группа определила ген, вызывающий аутосомно-доминантную несиндромную сенсоневральную глухоту, DFNA1. Ген, вызывающий это заболевание, был впервые предложен в 1997 году, но были высказаны сомнения относительно его универсальности и свойств.
Исследовательская группа провела анализ экзонов с использованием секвенирования следующего поколения (2, 3), нацелившись на 1120 японских пациентов, страдающих нарушениями слуха по неизвестным причинам. В двух семьях они обнаружили новую мутацию в генетической структуре молекулы DIA1 (DIAPH1), которая участвует в удлинении линейных актиновых филаментов (4).
Эти нити играют важную роль в формировании и поддержании слуховых волосков и волосковых клеток внутреннего уха. Исследователи использовали методы биохимического и биологического анализа на молекулярном уровне, чтобы доказать, что мутантный белок DIA1, созданный мутацией, является вариантом активной формы, который удлиняет актиновые филаменты даже без внешней стимуляции.Команда также сконструировала трансгенную мышь, которая проявляет этот мутантный белок DIA1.
Они подтвердили, что мышь демонстрирует признаки нейросенсорной тугоухости, заявив, что она «демонстрирует прогрессирующую глухоту, начиная с верхних регистров в молодом возрасте и прогрессирующую с возрастом, пока не охватит все регистры».Удивительно, но примерно одна треть генов, вызывающих нейросенсорную тугоухость, обнаруженных до сих пор, — это гены, которые кодируют белки с функциями, связанными с актином, точно так же, как ген, идентифицированный на этот раз. Это означает, что около трети случаев нейросенсорной тугоухости связаны с актином.
Используя модельную трансгенную мышь для поиска соединений, которые трансформируют функции актина в волосковых клетках внутреннего уха, ученые потенциально могут разработать новое лечение других штаммов наследственной нейросенсорной тугоухости в дополнение к DFNA1. Мышь с нарушением слуха также может быть ключом к открытию метода лечения приобретенной нейросенсорной тугоухости.
Технические понятия1 Нейросенсорная тугоухость: нарушение слуха, вызванное патологией между внутренним ухом и слуховым центром в головном мозге.2 Секвенирование следующего поколения: секвенатор, полностью отличающийся от традиционных методов, позволяющий быстро определять последовательности оснований ДНК.3 Анализ экзонов: метод, который исчерпывающе анализирует последовательность экзонов специфически геномов (последовательность, которая транскрибируется в мРНК)
4 Актиновые филаменты: часть цитоскелета, определяющая форму клетки, это белковые соединения, состоящие из пучков молекул актина, скрученных вместе в филаменты (волокнистые структуры).