Wissenschaftler haben eine Form von genetisch bedingtem Hörverlust bei Mäusen erfolgreich durch Gentherapie rückgängig gemacht.
Das Team korrigierte eine Genmutation, die die Sinneshaarzellen im Innenohr beeinträchtigt. Die neue Methode könnte auch dazu beitragen, die Gentherapie für andere Erkrankungen zu verbessern.
Ziel der neuen Behandlung war ein Gen namens STRC, das bei bis zu 16 Prozent aller Fälle von genetischem Hörverlust eine Rolle spielt. Dieses Gen kodiert für ein Protein namens Stereocilin, das ein Gerüst für die Haarzellen im Ohr bildet, das sie in Kontakt mit der Tektorialmembran hält.
Diese Membran schwingt als Reaktion auf Schall, und die Haarzellen nehmen diese Schwingungen auf und wandeln sie in elektrische Signale um, die dann an das Gehirn weitergeleitet werden. Eine Mutation des STRC-Gens kann diesen Prozess jedoch unterbrechen.
„Wenn Stereocilin mutiert ist, gibt es keinen Kontakt, so dass die Haarzellen nicht richtig stimuliert werden“, sagt Jeffrey Holt, leitender Forscher der Studie am Boston Children’s Hospital . „Wichtig ist jedoch, dass die Haarzellen weiterhin funktionsfähig bleiben, so dass sie für die Gentherapie empfänglich sind. Wir glauben, dass dies ein breites Fenster für die Behandlung eröffnet – von Babys bis zu Erwachsenen mit Hörverlust.“
Um die Mutation zu bekämpfen, setzen die Forscher eine gesunde Version des STRC-Gens in ein synthetisches Vehikel ein, das sogenannte Adeno-assoziierte Virus (AAV), das für die Suche nach Haarzellen entwickelt wurde. Diese Gentherapie wurde dann Mäusen mit STRC-Hörverlust verabreicht.
Nur einige Wochen nach der Behandlung waren die Haarzellenbündel der Mäuse bis zu 64 Prozent besser organisiert und die behandelten Mäuse zeigten eine höhere Sensibilität für subtile Geräusche und die Fähigkeit, zwischen verschiedenen Frequenzen zu unterscheiden. In einigen Fällen erreichten die Mäuse sogar wieder ein normales Hörvermögen.
Angesichts dieser vielversprechenden Ergebnisse bei Mäusen planen die Wissenschaftler als Nächstes, die Technik an menschlichen Zellen im Labor zu testen, die von Patienten mit STRC-Hörverlust stammen. Wenn das funktioniert, könnten weitere Tests am Menschen folgen. Die Ergebnisse der Studie könnten aber auch weitreichende Auswirkungen auf andere Gentherapien haben, da die Forscher auch eine kreative Lösung für ein aufgetretenes Problem entwickeln musste.
„Die Herausforderung, mit der wir konfrontiert waren, bestand darin, dass das Gen für Stereocilin zu groß ist, um in den Gentherapie-Vektor zu passen“, sagt Holt. „Das Gen ist etwa 6.200 DNA-Basenpaare lang, aber das AAV hat nur eine Kapazität von 4.700 Basenpaaren.“
Also teilte das Forscherteam das Gen einfach in zwei Hälften und platzierten jeden Teil in zwei separaten AAVs. Sie fügten beiden Hälften Sequenzen hinzu, um sicherzustellen, dass sie alle an denselben Ort gelangen und dort zueinander finden und wieder ein vollständiges Ganzes bilden, wie ein Puzzle. Der Erfolg dieser neuen Technik macht es wahrscheinlich dass sie auch auf andere Gentherapien mit Genen angewendet werden kann, die zu groß für ihre Vektoren sind.
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