به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، یکی از شایع ترین اختلالات حسی انسان، کم شنوایی است که تقریباً یک نوزاد از هر 500 نوزاد و بیش از نیمی از جمعیت بالای 70 سال را تحت تأثیر قرار می‌دهد. با وجود شیوع آن، هیچ درمان دارویی در دسترس برای درمان کم شنوایی وجود ندارد. از دست دادن سلول‌های مو (HCs)، سلول‌های حسی گوش داخلی که تعادل صدا و حس را تشخیص می‌دهند، یکی از دلایل اصلی کاهش شنوایی و اختلال عملکرد دهلیزی در انسان است. از طرفی کم شنوایی حدود 430 میلیون نفر در سراسر جهان را تحت تاثیر قرار می‌دهد و انتظار می‌رود این اعداد با افزایش سن جمعیت افزایش یابد. در این آمار، بیش از 90 درصد از افراد مبتلا به کم شنوایی حسی عصبی، ناشی از آسیب به گوش داخلی و تخریب سلول‌های مویی مسئول انتقال صداها به مغز هستند. در همین راستا یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی ژنگ-یی چن، استادیار گوش و حلق و بینی HMS و دانشیار در آزمایشگاه Eaton-Peabody در Mass Eye and Ear، گزارش دادند که یک کوکتل دارو مانند از مولکول های مختلف ایجاد کرده اند که با برنامه ریزی مجدد مجموعه ای از مسیرهای ژنتیکی در گوش داخلی توانستند با موفقیت سلول‌های مو را در مدل موش بازسازی ‌کنند. محققان امیدوارند یافته‌های جدید آنها که در 17 آوریل در PNAS منتشر شد، بتواند روزی راه را برای آزمایش‌های بالینی برای ژن درمانی هموار کند که می‌تواند برای افراد مبتلا به کم شنوایی انجام شود.

استفاده از فاکتورهای رونویسی برای باز برنامه ریزی سلول‌های گوش داخلی

کاهش شنوایی می‌تواند به دلیل از بین رفتن انواع مختلف سلول های گوش داخلی باشد. توانایی سلول‌های باقی‌مانده برای تقسیم و جمع‌آوری مجدد گوش یکی از راه‌های دستیابی به بهبود شنوایی است. تحقیقات قبلی نشان داده است که در گوش داخلی موش، سلول‌ها می‌توانند تقسیم شوند و سلول‌های مو را پس از آسیب بازسازی کنند. با این حال، در گوش‌های کاملا بالغ، ظرفیت تقسیم سلولی از بین می‌رود و بازسازی سلول‌های مو اتفاق نمی‌افتد. در انسان، حتی گوش داخلی نوزاد کاملاً بالغ است. بنابراین، دکتر چن و همکارانش گفتند که به منظور توسعه درمان‌های جدید برای کاهش شنوایی انسان، "ضروری است که نشان دهیم تقسیم سلولی و بازسازی سلول‌های مو در گوش داخلی پستانداران بالغ انجام می‌شود."

سلول‌های مویی شنوایی

سلول‌های مو در پستانداران از جمله انسان قابل بازسازی نیستند، زیرا بر خلاف سایر سلول‌های بدن، سلول‌های مویی باقی مانده در گوش داخلی نمی‌توانند تقسیم شوند و سایر سلول‌های گوش داخلی نیز نمی‌توانند خود را به سلول‌های مویی جدید تبدیل کنند. با این حال، گونه‌هایی مانند ماهی، پرندگان و خزندگان این توانایی را دارند. به همین دلیل، درمان‌های موثر کم شنوایی برای انسان‌ها از پزشکی دوری کرده‌اند و از دست دادن سلول‌های مو، که می‌تواند ناشی از افزایش سن، قرار گرفتن در معرض صدا و سایر عوامل باشد، کم شنوایی فرد را دائمی می‌کند.

رویکرد جدید برای دستیابی به درمان کم شنوایی

اکنون، دانشمندان دانشکده پزشکی هاروارد در Mass Eye and Ear امیدوارند که راه حلی برای رفع این محدودیت طولانی مدت ایجاد کرده باشند.پیش از این، تیم تحقیقاتی چن، گورخرماهی و جوجه‌ها را مورد مطالعه قرار دادند تا کشف کنند که کدام مسیرها مسئول القای تقسیم سلولی مورد نیاز برای بازسازی سلول‌های موی جدید هستند. آنها کشف کردند که دو مسیر سیگنالینگ مولکولی، برای این فرآیند بسیار مهم هستند. در مطالعه‌ای که در سال ۲۰۱۹ منتشر شد، این تیم برای اولین بار نشان داد که وقتی این مسیرها در موش‌های تراریخته بالغ فعال شد، سلول‌های گوش داخلی باقی‌مانده می‌توانند تقسیم شده و ویژگی‌های سلول‌های مو را توسعه دهند. سلول‌های جدید حاوی کانال‌های انتقالی بودند که سیگنال‌های صوتی و توانایی برقراری ارتباط با نورون‌های شنوایی - فرآیندهای ضروری برای شنوایی - را منتقل می‌کردند.

مسیرهای پیام رسانی Myc و Notch

به گفته چن، اولین بار کشف مسیرهای Myc و Notch در حیوانات مدل برای ما هیجان انگیز بود، ولی چنین رویکردی مستقیماً برای مردم قابل ترجمه نبود. زیرا برخلاف موش‌های تراریخته، انسان‌ها نمی‌توانستند مسیرهای Myc و Notch را مانند کلید چراغ روشن کنند. او توضیح داد که برای فعال کردن مسیرهای Myc و Notch باید یک دارو درمانی به گوش داخلی معرفی شود. مطالعات قبلی نشان داده اند که یک ترکیب شیمیایی به نام والپروئیک اسید می‌تواند Notch را فعال کند، با این حال، هیچ مولکولی برای فعال کردن موثر Myc وجود ندارد. این امر باعث شد که محققان در عوض به دنبال مولکول‌های دارویی باشند که می‌توانند مسیرهای پایین دستی را که با فعال شدن Myc روشن و خاموش می‌شوند، تغییر دهند.

روش مطالعاتی

از طریق توالی یابی RNA تک سلولی، آنها کشف کردند که فعال کردن Myc و Notch منجر به یک اثر پایین دستی می‌شود که در آن دو مسیر دیگر، Wnt و cAMP، فعال می‌شوند. نکته مهم این است که آنها ترکیبات شیمیایی پیدا کردند که می‌توانست مستقیماً Wnt و cAMP را فعال کنند. سپس از مولکول‌های بیولوژیکی کوچکی به نام RNA های تداخلی کوچک (siRNA) برای حذف ژن‌هایی که فعال شدن مسیر Myc را سرکوب می‌کردند، استفاده کردند. چن توضیح داد: «در هنگام رانندگی به ترمز فکر کنید. «اگر ترمز همیشه درگیر باشد، نمی‌توانید رانندگی کنید. ما یک siRNA پیدا کردیم که می‌توانست ترمز این مسیر ژنتیکی را حذف کند. سپس محققان ترکیبات شیمیایی و مولکول‌های siRNA را در یک کوکتل دارو مانند ترکیب کردند. آنها آن را به گوش داخلی یک موش بالغ معمولی با سلول‌های موی آسیب‌دیده رساندند - یک تمایز مهم، زیرا موش‌های نوع وحشی و غیر تراریخته برای انسان قابل ترجمه‌تر هستند. آنها همچنین ژن Atoh1 را با یک رویکرد ژن درمانی که از یک آدنوویروس بی ضرر به گوش داخلی تحت درمان با کوکتل استفاده می کند، تحویل دادند.

یافته‌های حاصل از مطالعه

به طور قابل توجهی، آنها دریافتند که این کوکتل دارو مانند همراه با آدنوویروس روی Myc و Notch فعال شده است که منجر به بازسازی سلول‌های موی جدید می‌شود. آنها از طریق تصویربرداری پیشرفته و تکنیک‌های دیگر تأیید کردند که سلول‌های مو عملکردی دارند.

بازسازی سلول‌های مو با رویکرد جدید

مطالعاتی مانند چن، نوید ژن درمانی را برای درمان بیماری‌های صعب العلاج مانند کم شنوایی نشان می‌دهد. سال گذشته، این پروژه تحقیقاتی از بین صدها پروژه به‌عنوان یکی از فن‌آوری‌های ژن درمانی و سلول‌درمانی مخرب انتخاب شد که احتمالاً تأثیر قابل‌توجهی بر مراقبت‌های بهداشتی در چند سال آینده در مجمع جهانی نوآوری پزشکی Mass General Brigham خواهد داشت. این مرکز اخیراً مؤسسه ژن و سلول درمانی خود را راه اندازی کرده است تا به ترجمه اکتشافات علمی محققینی مانند چن به آزمایشات بالینی اولیه در انسان و در نهایت، درمان‌های تغییر دهنده زندگی برای بیماران کمک کند. در حال حاضر محققان در حال انجام مطالعات و اصلاحات مداوم برای این رویکرد درمانی در مدل‌های حیوانی بزرگ‌تر هستند، که قبل از اعمال برای شروع آزمایش‌های بالینی ضروری است. آنها اشاره می کنند که تحقیقات بیشتری برای رسیدگی به محدودیت‌ها و چالش‌های ارائه درمان به گوش داخلی مورد نیاز است.

استفاده از ناقل ویروسی به نام آدنو ویروس (AAV)

دانشمندان در حال بررسی روش‌های مختلف ژن درمانی و جراحی هستند، از جمله رویکردی که قبلا در Mass Eye and Ear تقویت شده بود، که در آن یک ناقل ویروسی متفاوت به نام ویروس مرتبط با آدنو (AAV) قادر بود به طور دقیق و ایمن ژن درمانی را از طریق گوش داخلی به گوش برساند. رویکردهای مشابه تزریق AAV در حال حاضر در Mass Eye and Ear در درمان‌های دارویی تایید شده است  که به طور تجربی می‌تواند برای بیماران مبتلا به اختلالات ارثی شبکیه استفاده شود. چن گفت: «من و همکارانم اغلب با افراد کم شنوایی تماس می‌گیریم که به دنبال درمان‌های مؤثر هستند. زیرا "اگر بتوانیم یک روش جراحی را با یک روش تحویل ژن درمانی ایمن ترکیب کنیم، امیدواریم بتوانیم به هدف شماره یک خود برای آوردن یک درمان جدید به کلینیک دست یابیم." این یافته‌ها بسیار هیجان‌انگیز هستند، زیرا در طول تاریخ زمینه کم شنوایی، توانایی بازسازی سلول‌های مو در گوش داخلی بسیار مقدس بوده است. ما اکنون یک کوکتل دارو مانند داریم که امکان سنجی رویکردی را نشان می‌دهد که می‌تواند برای کاربردهای بالینی آینده بررسی شود.

پایان مطلب/.