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La somministrazione della proteina EPS8 tramite terapia genica salva le cellule ciliate dell’orecchio interno malfunzionanti che trasducono il suono.
Gli scienziati del Salk Institute e dell’Università di Sheffield hanno co-condotto uno studio che mostra una promessa per lo sviluppo di terapie geniche per riparare la perdita dell’udito. Nei paesi sviluppati, circa l’80% dei casi di sordità che si verificano prima che un bambino impari a parlare sono dovuti a fattori genetici.
Una di queste componenti genetiche porta all’assenza della proteina EPS8, che coincide con lo sviluppo improprio delle cellule ciliate sensoriali nell’orecchio interno.
Queste cellule normalmente hanno lunghe strutture simili a capelli, chiamate stereociglia, che trasducono il suono in segnali elettrici che possono essere percepiti dal cervello. In assenza di EPS8, gli stereociglia sono troppo brevi per funzionare, portando alla sordità.
I risultati del team, pubblicati su Molecular Therapy – Methods & Clinical Development online il 31 luglio 2022, mostrano che la somministrazione di EPS8 normale può salvare l’allungamento degli stereocili e la funzione delle cellule ciliate uditive nelle orecchie dei topi affetti dalla perdita di EPS8.
”La nostra scoperta mostra che la funzione delle cellule ciliate può essere ripristinata in alcune cellule”, afferma l’autore co-senior Uri Manor, assistente professore di ricerca e direttore del Waitt Advanced Biophotonics Core di Salk. “Sono nato con una perdita dell’udito da grave a profonda e sento che sarebbe un dono meraviglioso essere in grado di fornire alle persone la possibilità di avere l’udito”.
La coclea, una struttura tubolare a spirale nell’orecchio interno, ci consente di ascoltare e distinguere diverse frequenze sonore. Le regioni a bassa frequenza della coclea hanno stereociglia più lunghe mentre le regioni ad alta frequenza hanno stereociglia più corte.
Quando il suono viaggia attraverso l’orecchio, il fluido nella coclea vibra, causando la vibrazione degli stereociglia delle cellule ciliate. Queste cellule ciliate inviano segnali ai neuroni, che trasmettono informazioni sui suoni al cervello.
Manor ha precedentemente scoperto che la proteina EPS8 è essenziale per la normale funzione uditiva perché regola la lunghezza delle stereociglia delle cellule ciliate. Senza EPS8, sono molto corti.
Allo stesso tempo, il co-autore senior Walter Marcotti, professore presso l’Università di Sheffield, ha scoperto che in assenza di EPS8 anche le cellule ciliate non si sviluppano correttamente.
Per questo studio, Manor e Marcotti hanno unito le forze per vedere se l’aggiunta di EPS8 alle cellule ciliate stereocilia potesse ripristinare la loro funzione per migliorare l’udito nei topi.
Utilizzando un virus per aiutare a fornire la proteina alle cellule ciliate, il team ha introdotto EPS8 nelle orecchie interne dei topi sordi privi di EPS8. Hanno quindi utilizzato l’imaging dettagliato per caratterizzare e misurare le stereociglia delle cellule ciliate.
Il team ha scoperto che EPS8 ha aumentato la lunghezza degli stereocili e ripristinato la funzione delle cellule ciliate nelle cellule a bassa frequenza. Hanno anche scoperto che dopo una certa età, le cellule sembravano perdere la loro capacità di essere salvate da questa terapia genica.
”EPS8 è una proteina con molte funzioni diverse e abbiamo ancora molto altro da scoprire al riguardo”, afferma Manor. “Mi impegno a continuare a studiare la perdita dell’udito e sono ottimista sul fatto che il nostro lavoro possa aiutare a portare a terapie genetiche che ripristinano l’udito”.
La ricerca futura includerà l’esame di quanto bene la terapia genica EPS8 potrebbe funzionare per ripristinare l’udito durante le diverse fasi dello sviluppo e se potrebbe essere possibile allungare la finestra terapeutica di opportunità.
Immagine: Salk Institute/Waitt Advanced Biophotonics Core
