Слуховые аппараты

В глухоте повинны загадочные молекулы

Генетикам удалось выяснить функцию нескольких недавно открытых молекул организма— микроРНК. Если шесть из них забастуют, человек останется глухим.

МикроРНК –класс молекул РНК, в обилии присутствующих в клетках человека. Впервые их удалось увидеть в1991году. Загадочные молекулы привлекли внимание множества ученых повсему миру, ипосвященных им работ все больше и больше. Сейчас уже понятно, что микроРНК играют важную роль в работе и жизни матричных РНК (мРНК). МикроРНК регулируют работу мРНК путем частичного связывания с ними. Тем РНК, на чью работу воздействуют данные микроРНК, называются их мишенями.

МикроРНК кодируются генами, первые изкоторыхобнаружены в 2001 году у круглых червей Caenorhabditis elegans . Для отделения микро РНК от гена необходим фермент, называемый Diser.Хотя на данный момент найдено около 500 различных микро РНК, относительно этого большого семейства молекул пока что существует больше гипотез и неразрешенных вопросов, чем конкретных фактов.

Идентификация микроРНК

Международная команда, включающая исследователей из Тель-Авивского университета (TelAvivUniversity) в Израиле иуниверситета Пердью (Purdue University) в США, выяснила, что отсутствие определенных микроРНК вызывает аномальное развитие внутреннего уха иприводит к потере слуха .

Для экспериментов ученые использовали мышей и рыб Данио рерио, нокаутных по гену, кодирующему производство фермента Diser.А значит, с отсутствием ворганизме нужных микроРНК. У мышей ученые нашли шесть микроРНК, отсутствие которых приводит к торможению развития функциональных волосковых клеток внутреннего уха. Два из шести вида микроРКН приводили так же к значительному уменьшению числа развивающихся волосковых клеток и у Данио рерио.

До сих пор непосредственное влияние микроРНК на функции тела доказано не было. «Мы обнаружили, что определенные микроРНК участвуют в развитии и необходимы для существования волосковых клеток во внутреннем ухе, а значит необходимы для нормального слуха,— рассказал Карен Авраам (Karen Avraham), профессор факультета молекулярной генетики человека (Department ofHuman Molecular Genetics) Тель-Авивского университета, который возглавлял исследование.— До недавнего времени науке было известно только то, что мутации в генах, кодирующих определенные белки, вызывают глухоту . Мыпродвинулись глубже иобнаружили, что потеря микроРНК также приводит к нарушению слуха ».

Механизм воздействия этих молекул наразвитие внутреннего уха еще предстоит выяснить. Поиск мРНК, которые становятся мишенью конкретной микроРНК, – долгая и кропотливая работа. На данный момент ученым удалось найти три молекулы матричной РНК у мышей, работу которых изменяет одна из найденных микроРНК, что иприводит в итоге к постепенной потере слуха.

Амбициозные задачи

Но поиск механизмов – не единственная задача генетиков. Команда из университета Пердью, возглавляемая профессором Донной Фекете (Donna Fekete), в дальнейшем планирует не только искать другие микроРНК, которые, возможно, могут быть вовлечены в развитие волосковых клеток. Одна из самых амбициозных задач –проверить, может ли искусственное увеличение числа этих молекул привести к регенерации сенсорных клеток из так называемых опорных клеток.

У большинства животных опорные клетки могут при необходимости перерождаться в волосковые, тем самым восстанавливая слуховые способности организма. Однако у млекопитающих этой возможности нет. Профессор Фекете надеется, что микроРНК поможет в преодолении этой проблемы.

«Молекулы, которые мы обнаружили, могут быть использованы как молекулярный инструмент, доставляемый напрямую в ухо глухого человека, чтобы вызвать регенерацию сенсорных клеток, что приведет квосстановлению слуха, — говорит она.— Эти микроРНК также могут потенциально помочь людям с нарушениями координации движений, связанными с функциями внутреннего уха, такими как синдром Меньера».

Последнее добавление неслучайно. У рыб, скоторыми работали профессор Фекете и ее сотрудники, отсутствие обнаруженных микроРНК приводило не только к дегенерации волосковых клеток, но и к ненормальному развитию более крупных органов внутреннего уха. Одна из них приостанавливала развитие полукружных каналов, ответственных за равновесие, а другая мешала развиваться отолитам — твердым образованиям на поверхности клетки, ответственным за восприятие движения.

infox.ru