La terapia génica acerca la restauración de la función auditiva

La manipulación de dos genes ha permitido obtener células sensoriales ciliadas de la cóclea en ratones adultos.

Redacción. Madrid | 11/04/2017 18:00

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Jian Zuo, del Departamento de Neurobiología del Desarrollo en el Hospital Saint Jude. (Hospital de Saint Jude)

Un equipo de investigadores del Hospital Infantil Saint Jude ha regenerado células auditivas en los ratones adultos mediante manipulación génica. Esta investigación marca un posible avance en el tratamiento de la pérdida auditiva en humanos. El estudio aparece en la revista Cell Reports.

La pérdida de células auditivas ciliadas debido a la exposición prolongada a ruidos fuertes, accidentes, enfermedades, envejecimiento o medicamentos es la principal causa de pérdida auditiva y discapacidad a largo plazo en adultos en todo el mundo. Algunos de los niños que sobreviven a un cáncer también tienen más riesgo debido a que ciertos agentes quimioterápicos dañan a las células ciliadas. Para tratarlo, se recurre a los audífonos e implantes cocleares, porque una vez perdidas, las células auditivas no se regeneran.

"En este trabajo, preguntamos a la madre naturaleza en busca de respuesta y las hallamos", dice Jian Zuo, del Departamento de Neurobiología del Desarrollo del hospital y autor del trabajo. "A diferencia de lo que ocurre en los seres humanos, las células auditivas ciliadas se regeneran en los peces y en las aves. Ese proceso implica la regulación de la expresión de las proteínas p27 y Atoh1. Así que intentamos ese mismo enfoque en ratones".

Los científicos indujeron a las células de sostén en el órgano de Corti de los ratones adultos para que se convirtieran en células sensoriales ciliadas inmaduras, y que empezaran a producir las proteínas que se asocian con este tipo celular.

Además, identificaron una vía genética para la regeneración de las células ciliadas y detallaron cómo las proteínas en esa vía cooperan para fomentar el proceso. La vía incluye las proteínas GATA3 y POU4F3 junto con p27 y ATOH1. De hecho, descubrieron que POU4F3 solo era suficiente para regenerar las células auditivas ciliadas, pero que se regeneraban más cuando estaba implicado también ATOH1.
"El trabajo en otros órganos ha demostrado que la reprogramación de células rara vez se logra mediante la manipulación de un solo factor", explica Zuo. "Este estudio sugiere que las células de sostén en la cóclea no son una excepción".

Estos resultados reafirman un ensayo clínico cuya primera fase está ahora en marcha, y en el que se utiliza la terapia génica para regular la expresión de ATOH1, a su vez regeneradora de células ciliadas que contrarresten la pérdida auditiva.

El factor de transcripción ATOH1 es necesario para el desarrollo de células sensoriales ciliadas. En los seres humanos y otros mamíferos, el gen se apaga cuando el proceso está completo. De hecho, en los seres humanos, la producción de ATOH1 cesa antes del nacimiento.

"Este estudio sugiere que la orientación p27, GATA3 y POU4F3 puede mejorar el resultado de la terapia génica y otros enfoques que apuntan hacia la ATOH1 expresión", afirma Zuo.

La investigación también reveló un nuevo papel para p27. La proteína es más conocida por su papel verificador en la proliferación celular. Sin embargo, en este estudio, p27 suprimió la producción de GATA3.

Puesto que GATA3 y ATOH1 actúan juntos para aumentar la expresión de POU4F3, la reducción de los niveles de GATA3 también redujo la expresión de POU4F3. En ratones a los que se había eliminado el gen p27, los niveles de GATA3 aumentaron junto con la expresión de POU4F3. La regeneración de las células sensoriales también creció.

"El trabajo continúa identificando los otros factores, incluyendo pequeñas moléculas, necesarias no sólo para promover la maduración y supervivencia de las nuevas células ciliadas, sino también para aumentar su número".