Primera técnica de terapia génica de su tipo revierte la pérdida auditiva grave en ratones

La pérdida auditiva se ha relacionado con mutaciones en al menos 100 genes diferentes, pero hasta el 16 por ciento de la pérdida auditiva genética puede atribuirse a un solo gen, STRC , la segunda causa genética más común. Una técnica de terapia génica, la primera en su tipo, desarrollada en el Boston Children’s Hospital, reemplazó con éxito la proteína mutada, estereocilina, en el oído interno y revirtió la pérdida auditiva severa en ratones; a veces a niveles normales de audición.

La técnica también podría usarse en otras situaciones donde el gen terapéutico es muy grande, dice Jeffrey Holt, PhD, científico de los departamentos de Otorrinolaringología y Neurología del Boston Children’s e investigador principal del estudio.

El equipo ahora probará si la técnica funciona con el gen de la estereocilina humana y lo probará en células del oído interno humano en un plato, derivadas de pacientes con pérdida auditiva STRC. Si la terapia génica restaura la función auditiva a nivel de tejido, Holt espera solicitar a la FDA permiso para probarla en humanos.

Restaurando el contacto

Para que se escuchen los sonidos, las células ciliadas sensoriales del oído interno deben hacer contacto con la membrana tectorial del oído, que vibra en respuesta al sonido, y luego convertir estas vibraciones en señales enviadas al cerebro. La proteína estereocilina actúa como un andamio, ayudando a que las microvellosidades de las células ciliadas se mantengan juntas en un paquete organizado, de modo que sus puntas puedan tocar la membrana.

«Si la estereocilina está mutada, no tienes ese contacto, por lo que las células ciliadas no se estimulan correctamente. Pero lo que es más importante, las células ciliadas siguen siendo funcionales, por lo que son receptivas a la terapia génica. Creemos que esto brindará una amplia ventana de oportunidad para el tratamiento, desde bebés hasta adultos con pérdida auditiva». – Jeffrey Holt, PhD, Científico, Departamentos de Otorrinolaringología y Neurología, Boston Children’s –

Creando un nuevo tipo de terapia génica

Para administrar un gen de estereocilina saludable, el equipo utilizó un virus adenoasociado sintético (AAV) que es eficaz para atacar las células ciliadas.

«El desafío al que nos enfrentamos fue que el gen de la estereocilina es demasiado grande para encajar en el vector de la terapia génica», dice Holt. «El gen tiene una longitud de aproximadamente 6.200 pares de bases de ADN, pero el AAV solo tiene una capacidad de 4.700 pares de bases».

Olga Shubina-Oleinik, PhD, la primera autora del estudio, encontró una solución: dividió el gen Strc del ratón en dos y puso las dos mitades en dos AAV separados. Luego usó una técnica existente llamada recombinación de proteínas, donde dos mitades de una proteína se encuentran y se conectan. Pero en este caso, no funcionó.

«Entonces nos dimos cuenta de que el comienzo de la proteína tiene un tramo corto de aminoácidos que actúa como una ‘dirección’, dirigiendo la proteína a su lugar apropiado en la célula», dice Shubina-Oleinik. «Cuando dividimos la proteína por la mitad, nos dimos cuenta de que la mitad tenía la señal, pero la otra mitad no, por lo que es posible que las mitades no terminen en el mismo lugar».

Cuando agregaron la señal a ambas mitades de la proteína, las dos mitades se unieron con éxito. Los investigadores encontraron una restauración robusta de la proteína estereocilina de longitud completa en los ratones y mechones de pelo de apariencia normal que pudieron entrar en contacto con la membrana tectorial.

Restauración auditiva

Los investigadores utilizaron dos tipos de pruebas de audición: una similar a las pruebas de audición que se usan en los bebés y una prueba que usa electrodos en el cuero cabelludo para medir las respuestas auditivas del tronco encefálico a una variedad de frecuencias e intensidades de sonido. En las pruebas, se descubrió que los ratones eran mucho más sensibles a los sonidos sutiles y mostraban una amplificación coclear mejorada; la capacidad de amplificar sonidos suaves, reducir la respuesta a sonidos fuertes y discriminar entre sonidos de diferentes frecuencias con mayor precisión. En algunos ratones, la audición se restableció a niveles normales.

«Los resultados fueron notables y son el primer ejemplo de restauración de la audición utilizando la terapia génica de vector dual para apuntar a las células ciliadas sensoriales externas«, dice Shubina-Oleinik.

Shubina-Oleinik y Holt han presentado una solicitud de patente para la tecnología de terapia génica. Según el coautor Eliot Shearer, MD, PhD, científico clínico en otorrinolaringología del Boston Children’s Hospital, aproximadamente 100.000 pacientes en los EE. UU. Y 2,3 millones en todo el mundo portan mutaciones STRC y podrían beneficiarse potencialmente de esta terapia.

«Resulta que las variaciones del gen STRC son más comunes de lo que pensamos, lo que hace que la terapia génica para este trastorno sea tan importante», dice Shearer, quien trabajó con Children’s Rare Disease Cohort Initiative para analizar un gran conjunto de datos genómicos en busca de mutaciones STRC.

El estudio contó con el apoyo de IDDRC (subvención n. ° 1U54HD090255), la iniciativa de cohortes de enfermedades raras del Boston Children’s Hospital, el Fondo Jeffrey y Kimberly Barber para la investigación en terapia génica, la Sociedad del síndrome de Usher y la Fundación Pour L’Audition. Holt es un fundador científico de Audition Therapeutics y asesor de varias empresas de biotecnología centradas en la terapéutica del oído interno, y es inventor de una patente para el uso de AAV9-PHP.B para la entrega de genes al oído interno. Los autores declaran no tener otros intereses en competencia.

Fuente: Audífono.Net