Губитак слуха (ХЛ) је најчешћа болест сензорног инвалидитета код људи.У развијеним земљама, око 80% случајева прелингвалне глувоће код деце узроковано је генетским факторима.Најчешћи су дефекти једног гена (као што је приказано на слици 1), утврђено је да су 124 генске мутације повезане са несиндромским губитком слуха код људи, а остали су узроковани факторима средине.Кохлеарни имплант (електронски уређај постављен у унутрашње ухо који обезбеђује електричну стимулацију директно на слушни нерв) је далеко најефикаснија опција за лечење тешке ХЛ, док слушни апарат (спољни електронски уређај који претвара и појачава звучне таласе) може помоћи пацијентима са умереним ХЛ.Међутим, тренутно нема доступних лекова за лечење наследног ХЛ (ГХЛ).Последњих година, генска терапија добија све већу пажњу као обећавајући приступ у лечењу дисфункције унутрашњег уха.

Фиг. 1.Дистрибуција типа варијације повезане са глувоћом.[1]

Недавно су научници са Института Салк и Универзитета у Шефилду објавили резултате истраживања у Молекуларној терапији – Методе и клинички развој [2], који су показали широке изгледе за примену ин виво генске терапије наследне глувоће.Ури Манор, помоћник професора истраживања на Институту Салк и директор Ваитт центра за напредну биофотонику, рекао је да је рођен са тешким губитком слуха и да сматра да би враћање слуха било диван поклон.Његово претходно истраживање је показало да је Епс8 регулаторни протеин актина са активностима везивања и затварања актина;у ћелијама кохлеарне длаке, протеински комплекс формиран од Епс8 са МИО15А, ВХИРЛИН, ГПСМ2 и ГНАИ3 углавном постоји у већини Врхови дугих стереоцилија, који заједно са МИО15А локализују БАИАП2Л2 на врховима краћих стереоцилија, потребни су за одржавање снопова косе.Стога, Епс8 може регулисати дужину стереоцилија ћелија косе, што је неопходно за нормалну функцију слуха;Брисање или мутација Епс8 довешће до кратке стереоцилије, због чега није у стању да правилно претвори звук у електричне сигнале за перцепцију мозга, што заузврат доводи до глувоће..Истовремено, сарадник Валтер Маркоти, професор на Универзитету у Шефилду, открио је да ћелије косе не могу нормално да се развијају у одсуству Епс8.У овој студији, Манор и Маркоти су се удружили да истраже да ли додавање Епс8 стереоцилијарним ћелијама може да врати њихову функцију и, заузврат, побољша слух код мишева.Истраживачки тим је користио вектор са адено-асоцираним вирусом (ААВ) Анц80Л65 да испоручи кодирајућу секвенцу која садржи дивљи тип ЕПС8 у пужницу Епс8-/- новорођених П1-П2 мишева ињекцијом мембране у облику округлог прозора;у ћелијама кохлеарне длаке миша Функција стереоцилија је поправљена пре него што су сазреле;а ефекат поправке карактерише технологија снимања и мерење стереоцилија.Резултати су показали да је Епс8 повећао дужину стереоцилије и обновио функцију ћелија косе у ћелијама ниске фреквенције.Такође су открили да се временом чинило да ћелије губе способност да буду спасене овом генском терапијом.Импликација је да ће овај третман можда морати да се примењује ин утеро, пошто су Епс8-/- ћелије за косу можда сазреле или нагомилале оштећење које се не може поправити након што су мишеви рођени.„Епс8 је протеин са много различитих функција и има још много тога да се истражи“, рекао је Манор.Будућа истраживања ће укључити истраживање ефекта генске терапије Епс8 у обнављању слуха у различитим развојним фазама и да ли је могуће продужити могућности лечења.Случајно, у новембру 2020. године, професор КаренБ Аврахам са Универзитета у Тел Авиву у Израелу објавио је своје резултате у часопису ЕМБО Молецулар Медицине [3], користећи иновативну технологију генске терапије за стварање безопасног синтетичког адено-повезаног вируса ААВ9-ПХП.Б, Дефект гена у ћелијама косе Сине4-/- мишева је поправљен убризгавањем вируса који носи кодирајућу секвенцу Сине4 у унутрашње уво мишева, омогућавајући му да уђе у ћелије косе и ослободи пренесени генетски материјал, омогућавајући им да сазревају и нормално функционишу (као на слици 2).

Фиг2.Шематски приказ анатомије унутрашњег ува, са фокусом на Кортијев орган и ћелијску функцију несприна-4.

Види се да примена генске терапије за постизање сврхе лечења наследних болести на нивоу гена уметањем, уклањањем или корекцијом било којих мутираних гена за лечење (односно, контрола генетских промена у болести) има висок клинички ефекат.изгледи за примену.Садашње методе генске терапије за генетски дефицитарну глувоћу могу се поделити у следеће категорије:

замена гена

Замена гена је вероватно „најједноставнији“ облик генске терапије, заснован на идентификацији и замени дефектног гена нормалном или дивљом копијом гена.Прва успешна студија генске терапије унутрашњег уха за губитак слуха узрокован брисањем гена везикуларног транспортера глутамата 3 (ВГЛУТ3);ААВ1 посредована испорука егзогене прекомерне експресије ВГЛУТ3 у ћелијама длаке унутрашњег ува (ИХЦс) може довести до трајног опоравка слуха, делимичног опоравка синаптичке морфологије траке и конвулзивних одговора [4].Међутим, у примерима који укључују две замене гена које је испоручио ААВ описан у уводу изнад, важно је напоменути да су модели миша који се користе за одређене типове наследних поремећаја губитка слуха са брисањем гена временски различити од људи, а код П1 мишева, унутрашње уво је у зрелој фази развоја.Насупрот томе, људи се рађају са зрелим унутрашњим ухом.Ова разлика спречава могућу примену резултата миша у лечењу људских наследних поремећаја глувоће осим ако се генска терапија не примени на зреле мишје уши.

Уређивање гена: ЦРИСПР/Цас9

У поређењу са „заменом гена“, развој технологије за уређивање гена донео је зору лечења генетских болести из корена.Важно је да метода уређивања гена надокнађује недостатке традиционалних метода генске терапије прекомерне експресије које нису погодне за доминантне наследне болести глувоће, као и проблем што метода прекомерне експресије не траје дуго.Након што су кинески истраживачи специфично нокаутирали мутантни алел Мио6Ц442И код Мио6ВТ/Ц442И мишева користећи систем за уређивање гена ААВ-СаЦас9-ККХ-Мио6-г2, иу року од 5 месеци од нокаута, мишеви, слушна функција модела је обновљена;истовремено је примећено да је побољшана стопа преживљавања ћелија длаке у унутрашњем уху, облик цилија је постао правилан, а електрофизиолошки индикатори су кориговани [5].Ово је прва студија у свету која користи ЦРИСПР/Цас9 технологију за лечење наследне глувоће изазване мутацијом Мио6 гена, и представља важан истраживачки напредак технологије за уређивање гена за лечење наследне глувоће.Клинички превод лечења пружа солидну научну основу.

Методе испоруке генске терапије

Да би генска терапија била успешна, голи молекули ДНК не могу ефикасно да продру у ћелије због своје хидрофилности и негативног наелектрисања фосфатних група, а да би се обезбедио интегритет суплементираних молекула нуклеинске киселине, мора се изабрати сигуран и ефикасан метод.Допуњена ДНК се испоручује у циљну ћелију или ткиво.ААВ се широко користи као средство за испоруку за лечење болести због свог високог инфективног ефекта, ниске имуногености и широког тропизма за различите типове ткива.Тренутно је велики број истраживачких радова утврдио тропизам различитих подтипова ААВ у односу на различите типове ћелија у пужници миша.Коришћењем карактеристика ААВ испоруке у комбинацији са промоторима специфичним за ћелију може се постићи ћелијско специфична експресија, што може смањити ефекте ван циља.Поред тога, као алтернатива традиционалним ААВ векторима, нови синтетички ААВ вектори се стално развијају и показују супериорну способност трансдукције у унутрашњем уху, од којих се ААВ2/Анц80Л65 највише користи.Методе невирусне испоруке могу се даље поделити на физичке методе (микроињекција и електропорација) и хемијске методе (на бази липида, на бази полимера и наночестице злата).Оба приступа су коришћена у лечењу наследних поремећаја глувоће и показала су различите предности и ограничења.Поред носача за генску терапију као носача, могу се користити различити приступи за ин виво администрацију гена на основу различитих типова циљних ћелија, путева примене и терапијске ефикасности.Замршена структура унутрашњег уха отежава долазак до циљних ћелија и дистрибуција агенаса за уређивање генома је спора.Мембранасти лавиринт се налази унутар коштаног лавиринта темпоралне кости и укључује кохлеарни канал, полукружни канал, утрикулу и балон.Његова релативна изолација, минимална лимфна циркулација и одвајање од крви баријером крвног лавиринта ограничавају ефикасну системску испоруку терапеутика само неонаталним мишевима.Да би се добили вирусни титри погодни за генску терапију, неопходна је директна локална ињекција вирусних вектора у унутрашње уво.Успостављени путеви убризгавања укључују [6]: (1) мембрану са округлим прозором (РВМ), (2) трахеостомију, (3) ендолимфатичну или перилимфатичну кохлеостомију, (4) мембрану са округлим прозором плус цевну фенестрацију (ЦФ) (као на слици 3).

Фиг3.Испорука генске терапије у унутрашње ухо.

Иако је постигнуто много напретка у генској терапији, на основу клиничких транслационих циљева, потребно је урадити више посла пре него што генска терапија постане опција лечења прве линије за пацијенте са генетским болестима, посебно у развоју безбедних и ефикасних вектора и метода испоруке.Али верујемо да ће у блиској будућности ове врсте третмана постати основна персонализована терапија и да ће имати огроман позитиван утицај на животе људи са генетским поремећајима и њихових породица.

Форегене је такође лансирао комплет за скрининг високе пропусности за циљане гене, који је брз и може да изведе реверзну транскрипцију и кПЦР реакције без екстракције РНК.

Линкови производа

Целл Дирецт РТ-кПЦР комплет—Такман/СИБР ГРЕЕН И

За више информација о производу контактирајте:

overseas@foregene.com