Человеческие стволовые клетки вернули слух песчанкам

На рисунке представлена ушная улитка. Стволовые клетки помечены зелёным цветом, красный является маркером дифференцировки нейронов, а жёлтым выделены образовавшиеся слуховые нейроны

(иллюстрация Marcelo Rivolta/University of Sheffield).

У людей потеря слуха чаще всего бывает вызвана нарушением связи между слуховым аппаратом и мозгом. За этот процесс главным образом ответственны два типа клеток: сенсорно-эпителиальные волосковые клетки внутреннего уха и нейроны преддверно-улиткового нерва.

Первые через колебания внутренней жидкости, перилимфы, воспринимают слуховые раздражения, преобразуют их и отравляют на нервные окончания. Вторые передают информацию в виде нервного импульса в корковый слуховой центр головного мозга.

Когда волосковые клетки повреждены, связанные с ними нейроны начинают вырождаться от недостатка использования. Используемые в медицинской практике имплантаты могут функционировать на месте волосковых клеток, но при повреждении нервных клеток слух полностью не восстанавливается.

Исследователи из университета Шеффилда (University of Sheffield) при помощи эмбриональных стволовых клеток смогли восстановить ключевой компонент этой связи – нейроны слухового нерва у грызунов песчанок.

"Теперь у нас есть доказательства, что восстановление слуха с помощью стволовых клеток возможно. Предстоит ещё много работы, но теперь мы знаем, что это реально", — говорит ведущий автор исследования Марселло Риволта (Marcelo Rivolta).

Ранее учёные уже добивались успеха в превращении (дифференцировании) стволовых клеток в нейроны слухового нерва. Но впервые исследователям удалось успешно восстановить с их помощью слух животному.

Последние десять лет Риволта искал способы дифференцирования человеческих эмбриональных стволовых клеток в слуховые нейроны и волосковые клетки внутреннего уха. Для этого он использовал два фактора роста: FGF3 и FGF10 (fibroblast growth factor). В итоге исследователям удалось получить два типа визуально различимых клеток, которые они назвали слуховыми эпителиальными предшественниками (аналоги волосковых клеток) и слуховыми нейронными предшественниками.

Слух песчанок учёные испортили уабаином. Это вещество вызывает повреждение слухового нерва, но оставляет нетронутыми волосковые клетки. Чтобы восстановить слух животных, исследователи затем пересадили им клеточный материал. Через 10 недель непрерывного наблюдения исследователи обнаружили, что некоторые из пересаженных клеток разрослись и образовали связь с мозговым стволом.

Последующие тесты показали, что животные смогли услышать после трансплантации более слабые звуки, и их общее улучшение слуха составило 46%.

Исследователи считают, что сейчас ещё рано говорить о том, поможет ли новый метод потерявшим слух людям. Но, как бы там ни было, стволовые клетки могут существенно расширить список методов лечения.

"Разработка методов и технологий, которые помогут первому счастливчику вернуть слух с помощью стволовых клеток, займёт по меньшей мере лет пятнадцать, — считает Стефан Хеллер (Stefan Heller), который занимается дифференцированием стволовых клеток в Стэнфордском университете. – В ближайшей перспективе исследователям предстоит добиться более высокой эффективности метода и воспроизводимости результатов, а также доказать безопасность и долгосрочность положительного эффекта".