Каждый из нас рождается примерно с 15000 волосковых клеток в каждом ухе, а однаждыв поврежденные эти клетки не могут быть восстановлены. Однако, исследователи из MIT, Brigham и Women's Hospital, и Massachusetts Eye and Ear открыли комбинацию лекарств, увеличивающих популяцию клеток предшественников ( известых также как поддерживающие клетки) в ухе и заставили их становиться волосковыми клетками, открыв потенциально новый путь лечения глухоты.

воздействие шумов, старение и некоторые антибиотики и химиотерапевтические лекарства могут пиводить к гибели волосковых клеток. У некоторых животных такие клетки естественным образом регенерируют, но не у человека. Коллектив исследователей начал исследования по регенерации волосковых клеток во время более раннего исследования на клетках, выстилающих кишечник. В этой работе, опубликованной в 2013, Karp, Langer, Yin и др. сообщили, что они могут генерировать большие количества незрелых клеток кишечника и затем заставлять их дифференцироваться путем воздействия на них определенных молекул.

Во время этого исследования коллектив удостоверился, что клетки, осуществляющие структурную поддержку в улитке, экспрессируют некоторые из тех же самых белков клеточной поверхности, что и стволовые клетки кишечника. Исследователи решили проверить, нельзя ли применить тот же самый подход в работе с этими поддерживающими клетками.

Они подвергали воздействию клетки из слуховой улитки мышей, понуждая их расти в лаб. чашках, при этом молекулы, которые стимулируют путь Wnt, заставляли клетки делиться быстрее.

Были использованы малые молекулы, чтобы активировать поддерживающие клетки, чтобы они начинали пролиферировать и генерировать волосковые клетки. В то же самое время, чтобы предупредить клетки от слишком быстрой дифференцировки, на клетки воздействовали молекулами, которые активируют др. сигнальный путь Notch.

И однажды они получили большой пул незрелых клеток предшественников (примерно в 2000 раз больший, чем описывалось ранее), тогда исследователи добавили др. набор молекул, который провоцировал клетки дифференцироваться в зрелые волосковые клетки. Эта процедура давала примерно в 60 раз больше зрелых волосковых клеток, чем при использовании др. техник с использованием факторов роста, для поддержки клеток улитки без предварительного увеличения популяции.

Исследователи установили, что их новый подход работает также на интактных слуховых улитках мышей, выделенных из тела. В этом эксперименте исследователям не нужно было добавлять второй набор лекарств, поскольку, когда клетки предшественники были сформированы, они естественным образом подвергались действию сигналов. которые стимулировали их становиться зрелыми волосковыми клетками.

Поскольку лечение заключалось в воздействии простых лекарств, то исследователи предположили, что их легко можно будет применять к пациентам. Было предположено, что лекарство может быть инъецировано в среднее ухо, из которого они оно с помощью диффузии проникнет через мембрану во внутреннее ухо. Такого типа инъекции обычно используют для лечения инфекции в ухе.

Некоторые из исследователей привлекли компанию Frequency Therapeutics, которая имеет лицензию на использование MIT/BWH технологии и планируют начать тестирование технологии на пациентах в течение 18 мес. "We hope that our work will allow other scientists to pursue studies of supporting cells and hair cells that have not been possible because such limited quantities of hair cells were available," Will McLean says.

Karp, Langer и Yin работают также над применением этого подхода к др. типам клеток, включая типы кишечных клеток, участвующих в регуляции инсулина и контроле за микрофлорой кишечника.