حدد الباحثون في كلية الطب بجامعة ولاية أوريغون مكونًا رئيسيًا جديدًا يساعد في تحديث آلية العلاج الجيني التي تسمح للأشخاص الذين يولدون صمًا أن يسمعوا.
يركز السيرش على جين مسؤول عن بروتين الأذن الداخلية يسمى autoflane ، حيث أن الطفرات في هذا البروتين تسبب فقدان السمع ، خاصة في السمع الخلقي الشديد ، وهو نوع شائع من الصمم حيث يصعب على المرضى سماع أي شيء.
تحدث الدكتور كولين جونسون ، الأستاذ المشترك في الكيمياء الحيوية والفيزياء الحيوية في كلية العلوم بجامعة ولاية أوهايو: “يبدو أن جين الطائرة الذاتية له غرض واحد فقط ، وهو تشفير الصوت في خلايا الشعر الحسية في الأذن الداخلية”. الطفرات الصغيرة في الطائرة التلقائية تجعل الناس يعانون من الصمم الشديد في شكله المعتاد ، يكون جين الطائرة الذاتية أكبر من أن يتناسب مع وسيط إدارة العلاج الجزيئي ؛ لذلك يتطلع فريق جونسون لـ استعمال نسخة مختصرة بدلاً من ذلك.
أظهر بحث أجرته طالبة الدراسات العليا بجامعة أوريغون أويشا مانسيندا أن النسخة المختصرة يجب أن تحوي جزءًا من الجين المعروف باسم (مجال الغشاء) ، وكان سبب ذلك غير متوقع: فبدون مجال الغشاء ، استغرقت الخلايا الحسية وقتًا طويلاً لتنضج.
تحدث الباحثون إن هذا كان مفاجئًا لأن أوتوفرلين كان معروفًا بالمساعدة في ترميز معلومات السمع ، لكن لا يُعتقد أنه متورط في تحديث الخلايا الحسية.
يعمل العلماء في مختبر جونسون مع جزيء الطائرة الآلية لسنوات ، وفي عام 2017 حددوا شكلًا مبتورًا من الجين يمكنه ترميز الصوت. لاختبار ما إذا كان حقل الغشاء في الطائرة الآلية يجب أن يكون جزءًا من النسخة المختصرة من الجين ، أدخل Manchanda طفرة أدت لـ اقتطاع حقل الغشاء في الزرد ، وهو نوع من أسماك المياه العذبة الصغيرة التي تنتقل من الخلية لـ الأسماك التي تسبح فيها حوالي خمسة أيام ، تتقاسم أوجه تشابه ملحوظة مع البشر على المستويات الجزيئية والجينية والخلوية ؛ وهذا يعني أن الكثير من اكتشافات أسماك الزرد لها صلة مباشرة بالبشر ، فسمكة الزرد الجنينية شفافة ويمكن الحفاظ عليها بسهولة بكميات صغيرة من الماء.
وأوضح الباحثون: “مجال الغشاء يربط البروتين (autoflane) بغشاء الخلية والحويصلات داخل الخلايا. ومع ذلك ، لم يكن من الواضح ما إذا كان هذا ضروريًا ويجب تضمينه في شكل مختصر من البروتين (autoflane).
ووجد الباحثون أن فقدان مجال الغشاء يؤدي لـ إنتاج خلايا شعر حسية تحتوي على نسبة أقل من البروتين (autoflane) ، بالإضافة لـ عجز في نشاط خلايا الشعر. تسببت الطفرة أيضًا في تأخير نضج الخلايا الحسية ، وهو ما كان مفاجئًا. تدعم النتائج عمومًا أنه يجب تضمين مجال الغشاء في أي بنية علاج جيني. “
على المستوى الجزيئي ، وجد الباحثون أن غياب حقل الغشاء إيقاف الطائرة التلقائية من توصيل الحويصلات المشبكية المليئة بالناقل العصبي بغشاء الخلية بشكل صحيح ، مما أدى لـ إطلاق مجموعة أقل من الناقلات العصبية.
وأضافوا ، “دراستنا تشير لـ أن قدرة (autoflane) على ربط الحويصلات بغشاء الخلية هي خطوة ميكانيكية أساسية لإطلاق الناقل العصبي خلال تشفير الصوت”.
