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基因治疗与听力损失的生物治疗

2018-12-16 10:49:27 • 来源：

路德维希·冯·贝多芬在20多岁时就患有耳聋。为了对抗这种听力损失，作曲家转向了1813年的先进技术，并委托他的机械头脑的同时代人制作耳朵喇叭以漏斗和放大声音。

基因治疗与听力损失的生物治疗

虽然耳号最终无效，但200年的进步提供了更有希望的生物学选择。7月份的基因组月度研究突出了科学转化医学期刊的一项研究，该研究表明，基因治疗可以改善患有两种基因的患者的听力，这两种基因与遗传性语言前耳聋有关，或者是在孩子学会说话之前发生的听力损失。该研究的重点是由跨膜通道样1(TMC1)缺陷引起的耳聋，TMC1是一种编码蛋白质的基因，有助于将声音转换为电信号供大脑解释。TMC1基因缺陷是遗传性耳聋的常见原因，占病例的4%~8%。

该研究的作者Charles Askew，博士，Jeffery R. Holt，博士。瑞士洛桑联邦理工学院的同事们研究了使用基因疗法治疗小鼠遗传性耳聋的两种类型的 Tmc1突变。第一种类型的 Tmc1基因被删除，这对于有两个TMC1突变且在很小的年龄段经历听力损失的儿童来说是一个很好的模型。第二种类型是的具体故障变体TMC1配合地称为贝多芬在19的荣誉个世纪作曲家。具有贝多芬点突变的小鼠密切模拟具有常染色体显性遗传TMC1的人的听力丧失 在青少年时期导致进行性听力丧失的突变。

在2013年的一份出版物中，霍尔特博士的研究小组发现，TMC1和相关蛋白Tmc2是毛细胞功能的必要成分(Pan et al。，2013)。毛细胞将耳道中的空气运动转换为电脉冲，大脑分析其用于听觉和空间信息。毛细胞死后不能再生; 因此，由于细胞死亡导致的听力损失是累积的。虽然耳蜗植入物可用于人工刺激将声音信号从耳朵传递到大脑的听觉神经，但目前还没有生物技术来治疗或逆转由TMC1故障引起的听力损失。

然而，基因疗法可以满足技术需求。腺相关病毒(AAV)长期以来一直是人类基因治疗的有希望的载体，因为它们明显不能引起疾病或将它们的病毒基因组整合到人宿主基因组中。该分子工具可以装载感兴趣的基因并将该基因递送至细胞而对接受者没有负面影响。先前的耳聋研究已经使用AAV系统来恢复Tmc1-低效细胞将声音转换为从小鼠耳朵(体外)收获的毛细胞中的电脉冲的能力。在这些成功的鼓舞下，Askew博士的团队设计了一种AAV载体，称为AAV2 / 1- Cba - Tmc1，携带非突变体Tmc1和Tmc2基因具有启动子Cba，并将其注射到活小鼠的耳细胞中(体内)。

通过分析脑功能和对意外听觉刺激(声音)的惊恐反应来测试用该基因疗法治疗的小鼠的听力能力。该研究的结果表明，Tmc1和Tmc2提供的蛋白质具有相同的功能，这意味着任何一种基因的注射都将恢复耳朵将声音转换为电脉冲并部分恢复听觉的能力。有趣的是，当用AAV2 / 1- Cba - Tmc1治疗时，具有贝多芬点突变的小鼠未显示迟发性耳聋，这表明可能的听力保持机制。

在晚年，Maestro Beethoven将钢琴上最深音符的琶音直接敲击到地板上，这样他就可以感受到骨头中嗡嗡作响的低音。虽然用AAV2 / 1- Cba - Tmc1进行基因治疗可能不会帮助贝多芬，因为学者几乎可以肯定他不是突变TMC1基因的载体，这种有前途的基因组发现最终可能使那些确实患有耳聋的人一个TMC1突变，以恢复他们听到的能力。

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