Forscher haben den erblichen Hörverlust bei Mäusen mit einem kleinen Molekül eines Medikaments erfolgreich behandelt, was Hoffnung auf neue Behandlungsmöglichkeiten für Taubheit weckt
Hörverlust oder Taubheit wird bei mehr als 50 Prozent der Menschen durch genetische Vererbung verursacht. Es ist der häufigste Geburtsfehler, der ungeborene Babys verursachen kann. Erbliche genetische Erkrankungen sind für angeborenen Hörverlust verantwortlich und tragen zu mehr als 50 % der Fälle von Taubheit bei Neugeborenen und Säuglingen bei. Ein solcher Hörverlust betrifft Mitglieder innerhalb einer Familie, da eine Person ein mutiertes Gen oder mutierte Gene oder ein unerwünschtes Gen erben kann, das diesen Verlust verursacht. Der erbliche Hörverlust bei der Geburt begleitet auch andere der Knochen und des Bewegungsapparates Probleme wie Seh- und Gleichgewichtsstörungen in mindestens 30 Prozent der Fälle. Auch wenn ein Nachkommen keine Hörstörung aufweist, kann es die Genmutation erben. Dies bedeutet, dass die Person ein Träger ist. Ein Träger einer unerwünschten Genmutation kann diese an zukünftige Nachkommen weitergeben, die dann möglicherweise einen Hörverlust erleiden. Diese Taubheit ist weitgehend unheilbar.
In einer Studie, die in Zelle, Wissenschaftler der University of Iowa und des National Institute on Deafness and Other Communication Disorders, haben zum ersten Mal ein niedermolekulares Medikament entdeckt, das bei Mäusen, die an erblich fortschreitender menschlicher Taubheit leiden, das Gehör erhalten kann. Die Forscher konnten das Hören bei kleineren Schallfrequenzen teilweise wiederherstellen und auch einige der „sensorischen Haarzellen“ im Innenohr retten. Diese Studie hat nicht nur den genauen molekularen Mechanismus aufgeklärt, der diese besondere Art der genetischen Taubheit (genannt DFNA27) unterstreicht, sondern schlägt auch eine mögliche medikamentöse Behandlung dafür vor.
Die Studie begann, als Forscher vor einem Jahrzehnt versuchten, die genetischen Grundlagen dieser ererbten Form der Taubheit zu analysieren. Sie untersuchten die genetische Information der Mitglieder einer Familie (sog. LMG2). Taubheit war in dieser Familie dominant, dh sie trugen ein dominantes Gen für Taubheit und alle Nachkommen mussten nur eine einzige Kopie des fehlerhaften Gens von Mutter oder Vater erben, um diese Art von Taubheit zu haben. In ihrer fast zehnjährigen Untersuchung lokalisierten die Forscher die Mutation, die die Taubheit verursachte, auf eine „Region“ namens DFNA27. Diese Region umfasste etwa ein Dutzend Gene, die bei einer Veränderung zu Hörverlust führen könnten, daher wurde der genaue Ort der Mutation noch nicht ermittelt. Eine spätere Reihe von Studien half, das Restgen (RE1 Silencing Transcription Factor) von Mäusen aufzuzeigen, und Forscher entdeckten, dass das Rest-Gen von Mäusen durch einen ungewöhnlichen Prozess in den Sinneszellen des Ohrs reguliert wird und dies für die Hörfunktion des Säugetiers äußerst wichtig ist. Die Forscher begannen dann, die DFNA27-Region zu untersuchen, da festgestellt wurde, dass das menschliche Rest-Gen nur in diesem Bereich lokalisiert ist. Nachdem der Ort und die Funktion von Restgene besser verstanden waren, wurden weitere Analysen durchgeführt, um herauszufinden, was dieses Gen modulieren und zur Verbesserung der Taubheit beitragen könnte.
Das Restgen wurde dann manipuliert, um das Modell für Taubheit zu erstellen, an dem Experimente durchgeführt werden konnten. Es wurde beobachtet, dass sensorische Haarzellen im Innenohr der Mäuse zerstört wurden, was sie taub machte. Ähnliche Mutationen wurden auch in der LMG2-Familie gefunden. Als die Manipulation rückgängig gemacht wurde, schaltete sich das REST-Protein aus und viele Gene wurden eingeschaltet, was zur Wiederbelebung der sensorischen Haarzellen führte und den Mäusen half, besser zu hören. Daher ist der Schlüssel das REST-Protein, das vom Rest-Gen kodiert wird. Dieses Protein unterdrückt normalerweise Gene durch eine Methode, die als „Histondeacetylierung“ bezeichnet wird. Die Forscher verwendeten ein kleines Molekül eines Medikaments, das „wie ein Schalter wirken“ und diesen Prozess der Histon-Deacetylierung blockieren und so das REST-Protein ausschalten könnte. Das Abschalten des Rest-Gens ermöglichte dann die Bildung neuer Haarzellen, die schließlich das Hören bei Mäusen teilweise wieder herstellten.
Dies ist eine wichtige und relevante Studie zur Analyse der internen Mechanismen, die die erbliche Form der Taubheit definieren. Obwohl diese Studie an Mäusen durchgeführt wurde, könnten die hier entdeckten Strategien für Tests am Menschen verwendet werden. Es ist ein guter Ausgangspunkt, um zusätzliche Studien durchzuführen, in denen gezeigt werden kann, dass niedermolekulare Medikamente bei der Behandlung von DFNA27-Taubheit wirksam sind. Diese Studie könnte möglicherweise auch auf andere Arten von fortschreitendem Hörverlust ausgeweitet werden, die durch Vererbung von Genen verursacht werden. Die genetischen Hinweise liefern weitere Informationen, um neue Wege für die Entwicklung potenzieller Behandlungen für Hörverlust beim Menschen aufzudecken. Auch könnten in Zukunft mehr kleine Moleküle zur Behandlung von erblicher Taubheit eingesetzt werden.
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Quelle (n)
Nakano Y et al 2018. Defekte in der alternativen spleißabhängigen Regulation von REST verursachen Taubheit. Zelle.
https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.06.004
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