Die Forscher haben entdeckt, dass die Streichung eines spezifischen Gens erlaubt die Verbreitung von neuen Haarzellen in der Cochlea der Innenohr - eine Feststellung, dass die Angebote versprechen für die Behandlung von alters-Hörverlust. Diese Art von Hörverlust ist verursacht durch Alterung, Krankheit, bestimmte Medikamente, und die Kakophonie des modernen Lebens. Es ist die häufigste Ursache von Hörverlust bei älteren Leute.
Das Forschungsteam, darunter Howard Hughes Medical Institute Investigator David P. Corey, veröffentlichte ihre Ergebnisse am 13. Januar 2005, in Science Express, der schnelle elektronische Veröffentlichung ausgewählter Publikationen Wissenschaft. Zheng-Yi Chen, der am Massachusetts General Hospital und der Harvard Medical School, ist der leitende Autor des Artikels. Er ausgebildete mit Corey an der Harvard Medical School. Andere Co-Autoren sind von der University of Virginia School of Medicine, Tufts-New England Medical Center, und der Northwestern University.
Haarzellen in der Cochlea erkennen Sound von vibrierenden als Reaktion auf Schallwellen, auslösenden Nervenimpulse, dass Reisen in die auditorischen Region des Gehirns. Normalerweise, Menschen geboren sind mit einer Ergänzung von rund 50.000 Haarzellen. Aber da die Zellen nicht nicht regenerieren, die stetige Rate von Haar-Zell-Verlust, die Alterung begleiten produziert erheblichen Hörverlust in etwa ein Drittel der Bevölkerung durch die Zeit, die sie erreichen 70-Jahre-alt.
Chen hat eine breit angelegte Umfrage, dass geprüft Muster der Genexpression während der embryonalen Entwicklung des Restbetrags Organ der Innenohr. Seine Ergebnisse vorgeschlagen, dass es sein könnte, dass ein Gen produziert ein Protein, das als ständige "Bremse" auf Haar-Zell-Regeneration. Diese Umfrage, die sich auch noch bei Mäusen, ergab, dass die Retinoblastoms-Gen zu sein schien besonders aktive während der embryonalen Entwicklung.
Zur gleichen Zeit, Co-Autor Philip Hinds an der Tufts-New England Medical Center entwickelt hatte ein Knockout-Maus fehlt die Retinoblastoms Gen RB1.
"Er bemerkt, dass diese Mäuse liefen im Kreis, und für einen inneren Ohr-Biologe, eine Maus läuft im Kreis sofort erfahren Sie, dass es einige Problem mit der vestibulären System des Innenohrs ", sagte Corey. So, sagte er, Chen begann eine detaillierte Studie über die Haarzellen der Knockout-Mäusen. Diese Studien zeigten, dass die Mäuse ohne RB1 hatte mehr Haarzellen als normalen Mäusen, und die Zellen wurden aktiv wuchernden.
Corey und seine Kollegen dann Studien, um festzustellen, ob die wuchernden Zellen wurden, in der Tat, funktionelle Haar Zellen. Sie fanden heraus, dass mechanisch Förderung der Zellen erzeugt ein elektrisches Signal Merkmal der Haarzellen. Auch, Corey und seine Kollegen festgestellt, dass die Zellen absorbiert ein Fluoreszenz-Farbstoff, dass nur bewegt sich durch die Membran der Kanäle funktionelle Haarzellen.
In weiteren Studien, Chen und seine Kollegen festgestellt, dass das Klopfen aus der RB1-Gen in kultivierten reifen Innenohr Zellen von Mäusen ausgelöst, die Zellen zu beginnen wuchernden. "Dieses Experiment gezeigt, dass es sich um eine unmittelbare Wirkung des Rb-Gen und nicht einige indirekte Wirkung bei der Entwicklung, dass kontrollierte Verbreitung von Haarzellen ", sagte Corey." So-Zheng Yi hat festgestellt, dass Streichung dieses Gens kann Funktionieren Haarzellen zu teilen. Sie sind nicht mehr nur durch Wachstum unabhängig von Kontrollen vor. Diese Arbeit gibt uns einen wertvollen Einblick in die Kontrolle Mechanismus, der dazu führen könnte, dass eventuelle klinische Anwendung in der Regeneration verloren Haar Zellen ", sagte Corey.
Laut Corey, die Ergebnisse haben wichtige Auswirkungen für die Grundlagenforschung. "Ein großes Hindernis für die Haar-Zell-Forschung wurde, dass, da es nicht sehr viele Haarzellen im Innenohr, das war ein hartes Stück, um genügend Material für die Studie, " sagte er. "Aber mit Zheng Yi-Arbeit, haben wir jetzt das Potenzial zur Generierung von kultivierten Linien der Haarzellen für Experimente."
"Während wir sind sehr begeistert über das Potenzial für Haar-Zell-Regeneration von dieser Arbeit, viel Grundlagenforschung muss getan ", betonte Corey." einfach zu inaktivieren die Rb-Gen ermöglicht die Haarzellen zu halten geteilt und die Teilung, die möglicherweise produzieren Tumoren im Innenohr. Also, Zheng-Yi und seine Kollegen werden der Suche nach Möglichkeiten zur Inaktivierung des Gens nur lange genug , um eine klinisch nützlich Höhe der Verbreitung von Massenvernichtungswaffen, bevor Sie das Gen wieder ein. "Der Ansatz, sagte er, wird eine besseres Verständnis der Mechanismen Kontrolle der Rb-Signalweg.
Kontakt: Jim Keeley
keeleyj@hhmi.org
Howard Hughes Medical Institute