Około 3 na 2000 osób rodzi się z ubytkiem słuchu, schorzeniem często uważanym za nieodwracalny. Nowe badanie pokazuje, że nie zawsze tak jest, identyfikując konkretne mutacje genetyczne związane z rzadką postacią wrodzonej głuchoty i potencjalne leczenie za pomocą leku na zaburzenia erekcji sildenafilu (Viagra) i popularnego suplementu diety.
Genetyczne powiązanie z głuchotą
Międzynarodowy zespół naukowców zidentyfikował trzy mutacje w genie karboksypeptydazy D (CPD). Mutacje te wykryto w trzech niepowiązanych ze sobą rodzinach z Turcji, u których u wszystkich występowała wrodzona postać odbiorczo-nerwowego ubytku słuchu. Odkrycie było wynikiem zakrojonego na szeroką skalę sekwencjonowania genów, którego celem było zidentyfikowanie biologicznych korzeni tego szczególnego typu głuchoty.
Jak mutacje powodują utratę słuchu
Gen CPD koduje enzym krytyczny dla utrzymania poziomu aminokwasu argininy. Zidentyfikowane mutacje zakłócają produkcję argininy, prowadząc do kaskady uszkodzeń komórkowych w uchu wewnętrznym. W szczególności zmniejszenie poziomu argininy hamuje wytwarzanie tlenku azotu, niezbędnej cząsteczki sygnalizacyjnej w układzie nerwowym. Bez wystarczającej ilości tlenku azotu i jego późniejszego wpływu na cykliczny monofosforan guanozyny (cGMP), komórki czuciowe w uchu wewnętrznym ulegają stresowi i obumierają, zwłaszcza delikatne komórki rzęsate odpowiedzialne za słuch.
Dowody z modeli hodowli zwierzęcych i komórkowych
Naukowcy potwierdzili te ustalenia w badaniach na ludzkiej tkance skóry, genetycznie zmodyfikowanych myszach pozbawionych funkcjonalnego genu CPD, a nawet muszkach owocowych z podobnymi defektami genetycznymi. Wszystkie modele wykazywały spójne oznaki uszkodzenia ucha wewnętrznego, w tym utratę słuchu i problemy z równowagą.
Potencjalne leczenie: Viagra i L-arginina
Zespół odkrył, że suplementacja L-argininą przywróciła poziom tlenku azotu i zmniejszyła śmierć komórek in vitro. Jeszcze bardziej zachęcający jest fakt, że lek sildenafil (Viagra) – znany ze wzmacniania szlaku sygnałowego cGMP – wykazywał podobne działanie ochronne.
„Ekscytujące w tym badaniu jest to, że odkryliśmy nową mutację genu związaną z głuchotą, a co ważniejsze, mamy cel terapeutyczny, który może faktycznie złagodzić tę chorobę” – mówi neurobiolog Rong Grace Zhai z Uniwersytetu w Chicago.
Ponowne użycie istniejących leków
Wyniki sugerują, że istniejące leki zatwierdzone przez FDA można ponownie wykorzystać do leczenia rzadkich form głuchoty. Takie podejście przyspiesza drogę do leczenia, pomijając czasochłonny i kosztowny proces opracowywania całkowicie nowych leków.
Przyszłe badania
Zespół planuje przeanalizować szlaki biologiczne, na które wpływa gen CPD, i przeprowadzić większe badania na ludziach. Wstępna analiza brytyjskiej bazy danych genetycznych już sugeruje, że mutacje te występują u innych osób z ubytkiem słuchu.
„To, co sprawia, że jest to naprawdę ważne, to fakt, że nie tylko rozumiemy podstawowy mechanizm głuchoty, ale także znaleźliśmy obiecującą drogę terapeutyczną dla tych pacjentów” – mówi Zhai.
Badania te stanowią znaczący krok naprzód w leczeniu głuchoty genetycznej, dając nadzieję osobom cierpiącym na tę wyniszczającą chorobę. Możliwość ponownego wykorzystania istniejących leków może przyspieszyć leczenie i poprawić życie osób dotkniętych chorobą.
