老化やノイズによって失われた耳の有毛細胞を作成するための新しいツール

聴力を回復するために「私たちは大きなハードルを克服しました」と研究者たちは言います。

• 遺伝子の発見により、内耳または外耳の有毛細胞の生成が可能になります
• ほとんどの難聴は、加齢や騒音による外有毛細胞の死によって引き起こされます
• マスター遺伝子スイッチは、耳の有毛細胞の成長をオンにします

老化、騒音、一部の抗がん剤、抗生物質による難聴は、科学者が既存の細胞を再プログラムして、死んだ後は聴覚に不可欠な外部および内部の感覚細胞に発達させることができなかったため、不可逆的になりました。

北西部医学の科学者は、耳の有毛細胞を外側または内側の細胞にプログラムする単一の重要な遺伝子を発見し、これまでこれらの細胞が発達して聴覚を回復することを妨げていた主要な障害を克服しました。化学。 気性の性質。

「私たちの発見は、ある種と他の種を比較する最初の明確な細胞スイッチを私たちに与えてくれます」と、ケインアンドルースデイブ神経学部の麻酔学および神経科学の教授である主任研究著者のハイメガルシアアニョベロス博士は述べました。 これは、内部または外部の有毛細胞を作成するための以前は利用できなかったツールを提供します。 大きなハードルを乗り越えました。」

米国では55〜64歳の成人の約8.5％が難聴を無効にしています。 これは、65〜74歳の25％近く、75歳以上の50％にまで上昇します。 レポート 疾病管理センター（CDC）。

現在、科学者は人工有毛細胞を作り出すことができますが、それは内因性または外因性の細胞に分化せず、それぞれが聴覚の生成に異なる必須機能を提供します。 この発見は、これらの特定の細胞の開発に向けた主要なステップです。

細胞が曲がってジャンプする「バレエのようなもの」

蝸牛によって作られた外有毛細胞の死は、しばしば難聴や難聴の原因になります。 胎児の細胞は発達し、増殖しません。 外有毛細胞は、音波からの圧力と内有毛細胞の音増幅に応じて伸縮します。 内部細胞はそれらの振動をニューロンに伝達して、私たちが聞く音を作り出します。

ハイメガルシアアノブロス博士、麻酔学、神経科学、神経科学の教授であり、Natureに掲載された研究の筆頭著者。 クレジット：ノースウェスタン大学

「それはバレエダンスのようなものです」とガルシアは畏敬の念を持って言い、内側と外側の細胞の協調した動きについて説明します。 「耳は美しい器官です。哺乳類には、細胞がこれほど正確に配置されている器官は他にありません（つまり、マイクロメートルの精度で）。そうでなければ、聴覚は発生しません。」

北西部の遺伝子マスター科学者は、耳の有毛細胞プログラムが TBX 2。 遺伝子が発現すると、細胞は内有毛細胞になります。 遺伝子がブロックされると、細胞は外有毛細胞になります。 ガルシア氏によると、これらの細胞の1つを生産できるようになるには、遺伝子の混合が必要になるという。 ザ ATOH1 と GF1 非有毛細胞から蝸牛有毛細胞を作るには遺伝子が必要です。 それで TBX 2 必要な内側または外側のセルを生成するためにオンまたはオフになります。

目標は、有毛細胞間で相互接続され、構造的支持を提供する支持細胞を、外有毛細胞または内有毛細胞のいずれかに再プログラムすることです。

「これで、内因性または外因性の有毛細胞を具体的に作る方法を理解し、これらの有毛細胞が死にかけ、耳をつんざくようになっている理由を特定できます」とガルシア・アノウイルスは述べています。 彼は、この研究はまだ実験段階にあると強調した。

参考：「Tbx2は内因性と外因性の毛細胞分化のマスターレギュレーターです」ハイメガルシア-アノウイルス、ジョンC.クランシー、チュアンジーフー、イグナシオガルシアゴメス、インジェチョウ、本間和明、メアリーアンカーーサム、アンデュガン、5月4日、2022、 気性の性質。
DOI：10.1038 / s41586-022-04668-3

ノースウェスタン大学の他の著者には、共同主執筆者のアン・ダガン博士、麻酔学の准教授が含まれます。 ジョンC.クランシー、ガルシアアノウイルスおよびデュガン研究所の研究技術者。 Chuan Zhi Foo、ライフサイエンスのDriskill大学院プログラム（DGP）の大学院生。 IgnacioGarcíaGómez博士、麻酔科助教授。 Wenjie Zhou、Ph.D.、神経学の研究助教授。 ほま和明博士、耳鼻咽喉科助教-頭頸部外科; ウェインバーグ芸術科学大学のコミュニケーション研究教授であるメアリー・アン・チーサム博士。

この研究は、国立聴覚障害およびその他のコミュニケーション障害研究所から助成金R01DC015903およびR01DC019834によって資金提供されました。