Генная терапия частично восстановила слух детям с врожденной глухотой

Группа китайских исследователей опубликовала результаты клинического испытания генной терапии одной из форм наследственной глухоты. Нормальный ген был доставлен пациентам в улитку внутреннего уха с помощью аденоассоциированного вируса. Терапия не привела к серьезным побочным эффектам, но позволила в той или иной мере восстановить детям слух. Исследователи надеются, что такой подход можно будет использовать для пациентов с другими формами наследственной глухоты.

Мутации в некоторых генах способны приводить к несиндромной глухоте (nonsyndromic deafness) — частичной или полной потере слуха без каких-либо других клинических проявлений. Большая часть таких нарушений (около 80%) наследуется по аутосомно-рецессивному типу — то есть независимо от пола и с возможностью компенсации функции поврежденного гена единственным «здоровым», если он есть (это напоминает жизнь с единственной почкой).

Формы несиндромной глухоты не имеют отдельных названий, а называются просто по номеру — в зависимости от очередности, когда они были открыты. Каждая из них связана с одним геном.

Аутосомно-рецессивная глухота 9, в частности, связана с мутацией в гене белка отоферлина (OTOF, рис. 1, см. otoferlin). Такое название и обозначение гена связано с тем, что он был открыт классическими методами — целенаправленным поиском локуса, связанного со случаями наследственной глухоты. Гену «повезло» быть открытым до изобретения методов полногеномного поиска — поэтому у него не малоинформативное название из букв и цифр, которое присваивается гену при прочтении полного генома, а красивое название, отражающее клинику заболевания, вызванного его мутацией. Получается, аутосомно-рецессивная глухота 9 известна довольно давно — в том числе в контексте своей генетической ассоциации.

Отоферлин относится к крупному семейству белков, обеспечивающему слияние мембранных пузырьков, в которых хранятся нейромедиаторы, с мембраной клетки. Его нормальная функция необходима для работы необычных синапсов улитки внутреннего уха.

В кортиевом органе улитки нервные волокна слухового нерва не воспринимают звуковые колебания напрямую: эту функцию выполняют волосковые клетки, колеблющиеся под действием звуковой волны и реагирующие на нее электрическим сигналом (рис. 2). Но прямого электрического контакта между ними и волокнами слухового нерва нет — поэтому передача возбуждения осуществляется за счет нейромедиатора глутамата, заранее заготавливаемого волосковыми клетками в мембранных пузырьках. Отоферлин необходим, чтобы при электрическом возбуждении волосковых клеток пузырьки вовремя «открылись» и выбросили глутамат в синаптическую щель, где его почувствуют рецепторы на волокнах слухового нерва (рис. 3).

Мутация в гене отоферлина приводит к инактивации белка и неспособности волосковых клеток выбросить нейромедиатор. Поэтому клинически заболевание проявляется как нейропатия слухового нерва. Инструментальные исследования при нем показывают жизнеспособность волосковых клеток: они по-прежнему в ответ на звук генерируют электрический потенциал, а их колебания могут быть зафиксированы как звук от улитки уха (отоакустическая эмиссия). Но попытка измерить слуховые вызванные потенциалы ствола мозга показывает, что сигнал по слуховому нерву либо не приходит в мозг вообще, либо резко ослаблен (в последнем случае у пациента сохраняется слабый слух — он может услышать крик у ушной раковины).

Получается, что все структуры внутреннего уха при этой форме наследственной глухоты, в принципе, целы — и достаточно доставить в волосковые клетки нормальный ген отоферлина, чтобы с него синтезировался функциональный белок. Тогда он обеспечит слияние везикул с мембраной, синаптическая щель наполнится нейромедиатором в ответ на звук, а пациент обретет слух.

Такую манипуляцию можно провести в уже сформированном организме, а не только в зиготе, — благодаря аденоассоциированному вирусу. Его принцип действия напоминает вакцинацию «Спутником V»: вакцинный аденовирус «заставляет» мышечные клетки синтезировать S-белок вируса, а аденоассоциированный вирус, в который внесен нормальный ген отоферлина, может «заставить» волосковые клетки синтезировать нормальный отоферлин.

Конечно, укол таким аденовирусом нужно делать вовсе не в дельтовидную мышцу, а в улитку внутреннего уха. К счастью, такое вмешательство ЛОР-врачи могут произвести относительно безопасно — хирургический доступ к внутреннему уху отработан за счет множества сделанных вмешательств по кохлеарной имплантации. Так как сама улитка — это костная структура, игла в нее вводится через мембрану круглого окна.

Напомню, что улитка внутреннего уха (внешние стенки которой представлены костной тканью) имеет два окна, прикрытых мягкими мембранами. В овальное окно ударяет стремя — одна из костей среднего уха, механически передающая звук в улитку. Соответственно, сделать укол через мембрану овального окна невозможно.

Но есть еще круглое окно, свободное от дополнительных костей. Задача мембраны, закрывающей его — обеспечивать свободное пространство для движения жидкости, заполняющей улитку: ведь она несжимаема, как любая жидкость, и при отсутствии свободной мембраны мы не слышали бы тихих звуков, а первый же громкий разрушил бы улитку из-за гидроудара.

Эволюционно мембрана круглого окна сформировалась с этой целью. Но, как мы видим, пригодилась она для укола...

Аденоассоциированный вирус, несущий нормальный ген отоферлина, был создан в 2024 году. Тогда же он был испытан на нескольких детях — до 6 пациентов от 1 до 11 лет. Лечение привело к тому, что они смогли общаться на уровне обычного разговора — что уже достижение! Однако, для клинического исследования это слишком узкая возрастная группа. Мы не знали, работает ли «лечебный» вирус на подростках или младенцах, — а ведь к сурдологу пациент может попасть и в этом возрасте.

Недавно в журнале Nature Medicine была опубликована статья о первом полномасштабном клиническом исследовании генной терапии аденоассоциированным вирусом, несущим нормальный ген отоферлина. «Полномасштабное» здесь — понятие относительное. Патология, о которой идет речь, — орфанная, как и многие другие генные болезни. Поэтому в исследование были включены всего 10 пациентов и 13 ушей. Откуда такое несоответствие? Дело в том, что большинство пациентов получают укол только в одно ухо, и лишь некоторые — в оба. Это снижает риски осложнений, если у пациента сохранен остаточный слух.

Также исследование было несравнительным — в нем не было контрольной группы. Исходя из специфики вмешательства, это оправдано: укол плацебо в улитку нес бы для пациента неприемлемо высокие риски относительно пользы. Тем не менее, это первое исследование, покрывавшее весь спектр пациентов детского возраста — от младенцев до подростков.

Если взять «среднюю температуру по больнице» — средние значения по всем пациентам, то получается довольно обнадеживающая картина. Перед лечением пациенты в среднем слышали звуки только начиная от 106 децибел — это громкость отбойного молотка или самолетного двигателя. К концу лечения пациенты в среднем слышали звкуи, начиная с 52 децибел, — а это уже громкая речь или шум пылесоса. То есть с виртуальным среднестатистическим ребенком после такого лечения можно было поговорить.

К сожалению, у разных пациентов успехи были разные. Лучше всего справилась семилетняя девочка, ответившая на терапию почти полным восстановлением слуха. В целом эффект был лучше всего в возрастной группе от 5 до 8 лет. Подростки и дети 1–2 лет отвечали на лечение хуже. Маленькие дети поставили исследователей в особый тупик: обычно считается, что в раннем детском возрасте компенсаторные возможности организма почти неограничены. Исследователи проверяли разные гипотезы, вплоть до гидравлического повреждения младенческой улитки уха объемом вводимой жидкости, но удовлетворительного объяснения найти так и не смогли.

Серьезных побочных эффектов во время лечения и в течение полугода после него не наблюдалось. Из несерьезных наблюдалось снижение уровня нейтрофилов в крови, которое так и осталось изменением лабораторного показателя, сильно не повлиявшим на жизнь маленьких пациентов.

Эффект терапии был относительным, но само его проявление представляет собой значимый прорыв. Это первая демонстрация эффективности и безопасности генной терапии структур улитки уха — и большой задел для будущего лечения других форм глухоты. В пресс-релизе по статье исследователи выразили надежду, что смогут использовать эти наработки для лечения более распространенных форм наследственной глухоты — например, связанных с генами GJB2 и TMC1. Пока, по словам исследователей, эти формы пытались лечить только у лабораторных животных, так что говорить об аденоасоциированных вирусах под заказ вместо слуховых аппаратов пока рано. Но как знать — может, и об этом скоро напишут...

Источник: Jieyu Qi, Liyan Zhang, Ling Lu, Fangzhi Tan, Cheng Cheng, Yicheng Lu, Wenxiu Dong, Yinyi Zhou, Xiaolong Fu, Lulu Jiang, Chang Tan, Shanzhong Zhang, Sijie Sun, Huaien Song, Maoli Duan, Dingjun Zha, Yu Sun, Xia Gao, Lei Xu, Fan-Gang Zeng & Renjie Chai. AAV gene therapy for autosomal recessive deafness 9: a single-arm trial // Nature Medicine. 2025. DOI: 10.1038/s41591-025-03773-w.

Георгий Куракин