فقدان السمع (HL) هو أكثر أمراض الإعاقة الحسية شيوعًا بين البشر.في البلدان المتقدمة ، تحدث حوالي 80٪ من حالات الصمم السابق للغة لدى الأطفال بسبب عوامل وراثية.الأكثر شيوعًا هي عيوب الجين المفرد (كما هو موضح في الشكل 1) ، وقد وُجد أن 124 طفرة جينية مرتبطة بفقدان السمع غير المتلازم عند البشر ، والباقي ناتج عن عوامل بيئية.تعد غرسة القوقعة الصناعية (جهاز إلكتروني يوضع في الأذن الداخلية يوفر تحفيزًا كهربائيًا مباشرًا للعصب السمعي) هو الخيار الأكثر فعالية إلى حد بعيد لعلاج داء HL الشديد ، بينما يمكن أن تساعد أداة السمع (جهاز إلكتروني خارجي يحول ويضخم الموجات الصوتية) المرضى الذين يعانون من HL المعتدل.ومع ذلك ، لا توجد حاليًا أي أدوية متاحة لعلاج HL الوراثي (GHL).في السنوات الأخيرة ، حظي العلاج الجيني باهتمام متزايد باعتباره نهجًا واعدًا لعلاج ضعف الأذن الداخلية.
رسم بياني 1.توزيع نوع الاختلاف المرتبط بالصمم. [1]
في الآونة الأخيرة ، نشر علماء من معهد Salk وجامعة Sheffield نتيجة بحث في العلاج الجزيئي - الأساليب والتطور السريري [2] ، والتي أظهرت احتمالات تطبيق واسعة للعلاج الجيني في الجسم الحي للصمم الوراثي.قال أوري مانور ، أستاذ الأبحاث المساعد في معهد سالك ومدير مركز ويت للبيوفوتونات المتقدمة ، إنه ولد بفقدان سمع شديد وشعر أن استعادة السمع ستكون هدية رائعة.وجد بحثه السابق أن Eps8 هو بروتين منظم للأكتين مع أنشطة ربط وتغطية للأكتين ؛في خلايا شعر القوقعة ، مركب البروتين المكون من Eps8 مع MYO15A و WHIRLIN و GPSM2 و GNAI3 موجود بشكل أساسي في معظم أطراف الستريوسيليا الطويلة ، والتي تعمل جنبًا إلى جنب مع MYO15A على توطين BAIAP2L2 عند أطراف ستريوسيليا أقصر ، وهي ضرورية للحفاظ على حزم الشعر.لذلك ، يمكن لـ Eps8 تنظيم طول الستريوسيليا لخلايا الشعر ، وهو أمر ضروري لوظيفة السمع الطبيعية ؛سيؤدي حذف Eps8 أو حدوث طفرة إلى ظهور استريوسيلي قصير ، مما يجعله غير قادر على تحويل الصوت بشكل صحيح إلى إشارات كهربائية لإدراك الدماغ ، مما يؤدي بدوره إلى الصمم..في الوقت نفسه ، وجد المتعاون والتر ماركوتي ، الأستاذ في جامعة شيفيلد ، أن خلايا الشعر لا يمكن أن تتطور بشكل طبيعي في غياب Eps8.في هذه الدراسة ، تعاون مانور وماركوتي للتحقيق فيما إذا كانت إضافة Eps8 إلى الخلايا الهدبية الفراغية يمكن أن تستعيد وظيفتها ، وبالتالي تحسن السمع لدى الفئران.استخدم فريق البحث ناقل Anc80L65 المرتبط بالفيروس (AAV) لتقديم تسلسل الترميز الذي يحتوي على EPS8 من النوع البري في قوقعة الفئران Eps8 - / - حديثي الولادة P1-P2 عن طريق حقن غشاء النافذة المستديرة ؛في خلايا شعر قوقعة الفئران تم إصلاح وظيفة الستريوسيليا قبل أن تنضج ؛وتميز تأثير الإصلاح بتقنية التصوير وقياس الأهداب المجسمة.أظهرت النتائج أن Eps8 زاد من طول الستريوسيليا واستعاد وظيفة خلايا الشعر في الخلايا منخفضة التردد.ووجدوا أيضًا أنه بمرور الوقت ، يبدو أن الخلايا تفقد قدرتها على الإنقاذ من خلال هذا العلاج الجيني.المعنى الضمني هو أن هذا العلاج قد يحتاج إلى أن يتم إعطاؤه في الرحم ، لأن خلايا الشعر Eps8 - / - قد نضجت أو تراكمت أضرارًا لا يمكن إصلاحها بعد ولادة الفئران.قال مانور: "إن بروتين Eps8 له العديد من الوظائف المختلفة ، ولا يزال هناك الكثير لاستكشافه".ستشمل الأبحاث المستقبلية التحقيق في تأثير العلاج الجيني Eps8 في استعادة السمع في مراحل النمو المختلفة ، وما إذا كان من الممكن إطالة فرص العلاج.من قبيل الصدفة ، في تشرين الثاني (نوفمبر) 2020 ، نشر البروفيسور كارين بي أفراهام من جامعة تل أبيب في إسرائيل نتائجه في مجلة الطب الجزيئي EMBO [3] ، باستخدام تقنية العلاج الجيني المبتكرة لإنشاء فيروس AAV9-PHP المرتبط بالغدة الاصطناعية غير المؤذية.B ، تم إصلاح الخلل الجيني في خلايا الشعر في الفئران Syne4 عن طريق حقن فيروس يحمل تسلسل تشفير Syne4 في الأذن الداخلية للفئران ، مما يسمح له بدخول خلايا الشعر وإطلاق المادة الوراثية المحمولة ، مما يسمح لها بالنضوج والعمل بشكل طبيعي (كما في الشكل 2).
الصورة 2.تمثيل تخطيطي لتشريح الأذن الداخلية ، مع التركيز على عضو كورتي والوظيفة الخلوية لـ nesprin-4.
يمكن ملاحظة أن استخدام العلاج الجيني لتحقيق الغرض من علاج الأمراض الوراثية على المستوى الجيني عن طريق إدخال أو إزالة أو تصحيح أي جينات متحولة للعلاج (أي التحكم في التغيرات الجينية في المرض) له تأثير سريري كبير.آفاق التطبيق.يمكن تقسيم طرق العلاج الجيني الحالية للصمم الناقص وراثيًا إلى الفئات التالية:
استبدال الجينات
يمكن القول إن استبدال الجينات هو أكثر أشكال العلاج الجيني "مباشرة" ، بناءً على تحديد واستبدال الجين المعيب بنسخة طبيعية أو من النوع البري من الجين.أول دراسة ناجحة للعلاج الجيني للأذن الداخلية لفقدان السمع الناجم عن حذف جين ناقل الغلوتامات الحويصلي 3 (VGLUT3) ؛يمكن أن يؤدي توصيل التعبير الزائد VGLUT3 الخارجي في خلايا شعر الأذن الداخلية (IHCs) بوساطة AAV1 إلى استعادة السمع المستدام ، واستعادة التشكل الجزئي للشريط المشبكي ، والاستجابات المتشنجة [4].ومع ذلك ، في الأمثلة بما في ذلك الاستبدالات الجينية التي تم تسليمها AAV الموصوفة في المقدمة أعلاه ، من المهم ملاحظة أن نماذج الفئران المستخدمة لأنواع معينة من اضطرابات فقدان السمع الوراثي لحذف الجينات تختلف مؤقتًا عن البشر ، وفي الفئران P1 ، تكون الأذن الداخلية في مرحلة النضج من التطور.في المقابل ، يولد البشر بأذن داخلية ناضجة.يمنع هذا الاختلاف التطبيق المحتمل لنتائج الماوس في علاج اضطرابات الصمم الوراثية البشرية ما لم يتم تقديم العلاج الجيني لآذان الفئران الناضجة.
تحرير الجينات: CRISPR / Cas9
بالمقارنة مع "استبدال الجينات" ، أدى تطور تقنية تعديل الجينات إلى بزوغ فجر علاج الأمراض الوراثية من الجذور.الأهم من ذلك ، أن طريقة تحرير الجينات تعوض عن أوجه القصور في طرق العلاج الجيني التقليدية المفرطة التعبير غير المناسبة لأمراض الصمم الوراثي السائدة ، والمشكلة المتمثلة في أن طريقة الإفراط في التعبير لا تدوم طويلاً.بعد أن قام الباحثون الصينيون على وجه التحديد بإخراج أليل متحور Myo6C442Y في الفئران Myo6WT / C442Y باستخدام نظام تحرير الجينات AAV-SaCas9-KKH-Myo6-g2 ، وخلال 5 أشهر من خروج المغلوب ، تمت استعادة الوظيفة السمعية للنموذج ؛في الوقت نفسه ، لوحظ أيضًا أن معدل بقاء خلايا الشعر في الأذن الداخلية قد تحسن ، وأصبح شكل الأهداب منتظمًا ، وتم تصحيح المؤشرات الفيزيولوجية الكهربية [5].هذه هي الدراسة الأولى في العالم التي تستخدم تقنية CRISPR / Cas9 لعلاج الصمم الوراثي الناجم عن طفرة جينية Myo6 ، وهي تقدم بحثي مهم لتقنية تحرير الجينات لعلاج الصمم الوراثي.توفر الترجمة السريرية للعلاج أساسًا علميًا متينًا.
طرق توصيل العلاج الجيني
لكي يكون العلاج الجيني ناجحًا ، لا يمكن لجزيئات الحمض النووي العارية اختراق الخلايا بشكل فعال بسبب قابليتها للماء والشحنة السالبة لمجموعات الفوسفات ، ولضمان سلامة جزيئات الحمض النووي التكميلية ، يجب اختيار طريقة آمنة وفعالة.يتم تسليم الحمض النووي المكمل إلى الخلية أو الأنسجة المستهدفة.يستخدم AAV على نطاق واسع كوسيلة توصيل لعلاج الأمراض بسبب تأثيره المعدي العالي ، والمناعة المنخفضة ، والانتشار الواسع لأنواع الأنسجة المختلفة.في الوقت الحاضر ، حددت مجموعة كبيرة من الأعمال البحثية التواء أنواع فرعية مختلفة من AAV بالنسبة لأنواع الخلايا المختلفة في قوقعة الفأر.يمكن أن يؤدي استخدام خصائص توصيل AAV جنبًا إلى جنب مع المروجين الخاصين بالخلية إلى تحقيق تعبير خاص بالخلية ، مما قد يقلل من التأثيرات غير المستهدفة.بالإضافة إلى ذلك ، كبديل لنواقل AAV التقليدية ، يتم تطوير نواقل AAV الاصطناعية الجديدة باستمرار وتظهر قدرة تحويل فائقة في الأذن الداخلية ، والتي يعتبر AAV2 / Anc80L65 الأكثر استخدامًا منها.يمكن تقسيم طرق التوصيل غير الفيروسية أيضًا إلى طرق فيزيائية (الحقن المجهري والتثقيب الكهربائي) والطرق الكيميائية (الجسيمات النانوية القائمة على الدهون والبوليمر والذهب).تم استخدام كلا النهجين في علاج اضطرابات الصمم الوراثي وأظهرت مزايا وقيود مختلفة.بالإضافة إلى وسيلة توصيل العلاج الجيني كوسيلة ، يمكن استخدام طرق مختلفة لإدارة الجينات في الجسم الحي بناءً على أنواع الخلايا المستهدفة المختلفة ، وطرق الإعطاء ، والفعالية العلاجية.تجعل البنية المعقدة للأذن الداخلية من الصعب الوصول إلى الخلايا المستهدفة كما أن توزيع عوامل تحرير الجينوم يكون بطيئًا.تقع المتاهة الغشائية داخل المتاهة العظمية للعظم الصدغي وتشمل قناة القوقعة والقناة نصف الدائرية والموتريكي والبالون.إن عزله النسبي ، والدوران اللمفاوي الأدنى ، والفصل عن الدم بواسطة حاجز متاهة الدم يحد من إيصال العلاجات الجهازية الفعالة إلى الفئران حديثي الولادة فقط.للحصول على عيارات فيروسية مناسبة للعلاج الجيني ، من الضروري الحقن الموضعي المباشر للنواقل الفيروسية في الأذن الداخلية.تشمل طرق الحقن المعمول بها [6]: (1) غشاء النافذة المستديرة (RWM) ، (2) فغر القصبة الهوائية ، (3) فغر القوقعة اللمفاوي أو اللمفاوي ، (4) غشاء النافذة المستدير بالإضافة إلى فتحة الأنبوب (CF) (كما في الشكل 3).
تين. 3.توصيل العلاج الجيني للأذن الداخلية.
على الرغم من إحراز العديد من التطورات في العلاج الجيني ، بناءً على أهداف الترجمة السريرية ، إلا أنه يجب القيام بالمزيد من العمل قبل أن يصبح العلاج الجيني خيارًا علاجيًا أوليًا للمرضى الذين يعانون من أمراض وراثية ، لا سيما في تطوير نواقل آمنة وفعالة وطريقة توصيل.لكننا نعتقد أنه في المستقبل القريب ، ستصبح هذه الأنواع من العلاجات عنصرًا أساسيًا في العلاج الشخصي وسيكون لها تأثير إيجابي كبير على حياة الأشخاص الذين يعانون من اضطرابات وراثية وعائلاتهم.
أطلقت Foregene أيضًا مجموعة فحص عالية الإنتاجية للجينات المستهدفة ، وهي سريعة ويمكنها إجراء نسخ عكسي وتفاعلات qPCR دون استخراج الحمض النووي الريبي.
روابط المنتج
مجموعة Cell Direct RT-qPCR — Taqman / SYBR GREEN I
لمزيد من المعلومات عن المنتج ، يرجى الاتصال:
الوقت ما بعد: سبتمبر-02-2022
