Стволовые клетки могут вылечить глухоту

Исследователи из Университета Шеффилда (Великобритания) сумели добиться превращения эмбриональных стволовых клеток в нейроны внутреннего уха.

В большинстве случаев глухота возникает из-за повреждения волосковых клеток внутреннего уха. Эти клетки, входящие в состав кортиева органа, заняты тем, что преобразуют механические звуковые колебания в электрохимический импульс. Они переводят звук на язык нейронов и передают сигнал отросткам нервных клеток, лежащих в спиральном ганглии, — от них импульс начинает путешествие по слуховому нерву в мозг.

Понятно, что если выходят из строя волосковые клетки-преобразователи, то у человека (или животного) ухудшается слух. В таких случаях помогают кохлеарные имплантаты. Это устройство берёт на себя функции повреждённых и погибших волосковых клеток. Однако здесь возникает дополнительная проблема: если волосковые клетки перестают работать, то вслед за ними за ненадобностью атрофируются и нервные отростки, которые принимают сигнал от клеток-преобразователей. И это сильно осложняет работу того же имплантата — ему просто не на что передавать сигнал.

Учёные уже пытались решить эту проблему с помощью эмбриональных стволовых клеток. Но до сих пор такие попытки ничем не заканчивались: стволовые клетки делились слишком недолго, недотягивая даже до начала превращения в дифференцированные клетки органа слуха. Исследователям из Университета Шеффилда (Великобритания) впервые удалось решить эту проблему. Чтобы внутреннее ухо правильно сформировалось, ему нужны несколько белков, среди которых есть факторы роста фибробластов (FGF) 3 и 10, стимулирующие клеточное деление.

Учёные предположили, что эти белки смогут усилить активность стволовых клеток. Так и вышло: с помощью FGF 3 и 10 удалось вырастить два разных типа клеток-предшественниц, одни из которых должны были развиться в волосковые клетки, другие — в нервные. Клетки — предшественницы слуховых ганглионарных нейронов пересаживали грызунам с повреждениями проводящих путей внутреннего уха. И, как пишут учёные в журнале Nature, за десять недель слух у животных восстановился.

Авторы работы признаются, что не слишком долго наблюдали за подопытными грызунами. Чтобы убедиться в том, что метод безопасен, и новые нейроны не спровоцируют, например, рак, нужны более длительные исследования. Кроме того, деградация воспринимающих слуховых нейронов может быть вызвана разными причинами, и не факт, что такая пересадка окажется действенной во всех случаях. Наконец, хотя стволовые клетки и удалось убедить продолжить развитие и превращение, число предшественников нервных клеток остаётся слишком небольшим: всего 20% от общего числа стволовых клеток.

Но даже с учётом всех этих оговорок полученные результаты не могут не вдохновлять. Если и дальнейшие эксперименты завершатся удачно, это даст надежду миллионам людей, страдающим от глухоты, которым не помогают даже слуховые имплантаты.

Подготовлено по материалам ScienceNOW.

Исследователи из Университета Шеффилда (Великобритания) сумели добиться превращения эмбриональных стволовых клеток в нейроны внутреннего уха.

В большинстве случаев глухота возникает из-за повреждения волосковых клеток внутреннего уха. Эти клетки, входящие в состав кортиева органа, заняты тем, что преобразуют механические звуковые колебания в электрохимический импульс. Они переводят звук на язык нейронов и передают сигнал отросткам нервных клеток, лежащих в спиральном ганглии, — от них импульс начинает путешествие по слуховому нерву в мозг.

Понятно, что если выходят из строя волосковые клетки-преобразователи, то у человека (или животного) ухудшается слух. В таких случаях помогают кохлеарные имплантаты. Это устройство берёт на себя функции повреждённых и погибших волосковых клеток. Однако здесь возникает дополнительная проблема: если волосковые клетки перестают работать, то вслед за ними за ненадобностью атрофируются и нервные отростки, которые принимают сигнал от клеток-преобразователей. И это сильно осложняет работу того же имплантата — ему просто не на что передавать сигнал.

Учёные уже пытались решить эту проблему с помощью эмбриональных стволовых клеток. Но до сих пор такие попытки ничем не заканчивались: стволовые клетки делились слишком недолго, недотягивая даже до начала превращения в дифференцированные клетки органа слуха. Исследователям из Университета Шеффилда (Великобритания) впервые удалось решить эту проблему. Чтобы внутреннее ухо правильно сформировалось, ему нужны несколько белков, среди которых есть факторы роста фибробластов (FGF) 3 и 10, стимулирующие клеточное деление.

Учёные предположили, что эти белки смогут усилить активность стволовых клеток. Так и вышло: с помощью FGF 3 и 10 удалось вырастить два разных типа клеток-предшественниц, одни из которых должны были развиться в волосковые клетки, другие — в нервные. Клетки — предшественницы слуховых ганглионарных нейронов пересаживали грызунам с повреждениями проводящих путей внутреннего уха. И, как пишут учёные в журнале Nature, за десять недель слух у животных восстановился.

Авторы работы признаются, что не слишком долго наблюдали за подопытными грызунами. Чтобы убедиться в том, что метод безопасен, и новые нейроны не спровоцируют, например, рак, нужны более длительные исследования. Кроме того, деградация воспринимающих слуховых нейронов может быть вызвана разными причинами, и не факт, что такая пересадка окажется действенной во всех случаях. Наконец, хотя стволовые клетки и удалось убедить продолжить развитие и превращение, число предшественников нервных клеток остаётся слишком небольшим: всего 20% от общего числа стволовых клеток.

Но даже с учётом всех этих оговорок полученные результаты не могут не вдохновлять. Если и дальнейшие эксперименты завершатся удачно, это даст надежду миллионам людей, страдающим от глухоты, которым не помогают даже слуховые имплантаты.

Подготовлено по материалам ScienceNOW.