Волосковые клетки внутреннего уха — одни из главных элементов слуховой системы. Они улавливают колебания звука и передают сигналы в мозг. Но с возрастом под действием шума, лекарств или инфекции они разрушаются. В отличие от некоторых животных, у человека они не восстанавливаются. Именно поэтому потеря слуха часто необратима. Для исследований сложно использовать настоящие человеческие клетки, а искусственные аналоги не всегда работают стабильно, сообщает phys.
Ученые из Университета Южной Калифорнии, Бейлор-колледжа и Университета Вашингтона предложили альтернативу: безопасное перепрограммирование стволовых клеток. Вместо вирусов они использовали систему, активируемую антибиотиком доксициклином. Это позволило точно управлять временем и интенсивностью процесса. Спустя три дня после добавления доксициклина клетки начали трансформироваться, а через неделю до 40% из них уже демонстрировали ключевые гены настоящих слуховых клеток. Эффективность оказалась выше в 19 раз по сравнению с вирусным методом. Исследование опубликовано в eLife.
Технология делает возможным массовое производство таких клеток и их использование в тестах: от изучения развития слуха до поиска лекарств от глухоты.
Анализ РНК на уровне отдельных клеток подтвердил: полученные клетки очень близки к незрелым человеческим волосковым клеткам. Они активировали те же сигнальные пути, что и клетки внутреннего уха у плода. Электрофизиологические тесты также показали схожую работу ионов внутри клеток, что критически важно для передачи звука. Пока клетки не делятся строго на слуховые и вестибулярные, но этого достаточно, чтобы использовать их в лабораторных моделях.
Ранее мы писали о том, что генная терапия способна восстановить слух у глухих пациентов: ученые достигли значительного улучшения слуха уже через месяц после терапии.