Nouvel outil pour créer des cellules ciliées auriculaires perdues à cause du vieillissement ou du bruit

Selon une nouvelle étude, les scientifiques ont découvert un gène maître unique qui programme les cellules ciliées de l’oreille en cellules externes ou internes, surmontant un obstacle majeur qui avait empêché ces cellules de se développer pour restaurer l’audition.

“Nous avons surmonté un énorme obstacle” dans la restauration de l’audition, disent les chercheurs.

  • La découverte de gènes permet la production de cellules ciliées de l’oreille interne ou externe
  • La mort des cellules ciliées externes due au vieillissement ou au bruit cause la plupart des pertes auditives
  • Le commutateur de gène maître active le développement des cellules ciliées de l’oreille

La perte auditive causée par le vieillissement, le bruit et certains médicaments et antibiotiques pour le traitement du cancer a été irréversible car les scientifiques ont été incapables de reprogrammer les cellules existantes pour qu’elles deviennent des cellules sensorielles de l’oreille externe et interne, essentielles à l’audition une fois qu’elles meurent.

Mais les scientifiques de Northwestern Medicine ont découvert un seul gène maître qui programme les cellules ciliées de l’oreille en cellules externes ou internes, surmontant un obstacle majeur qui avait auparavant empêché ces cellules de se développer pour restaurer l’audition, selon une nouvelle recherche publiée aujourd’hui (4 mai 2022). ) Dans le journal Nature.

“Notre découverte nous donne le premier commutateur cellulaire clair pour faire un type par rapport à l’autre”, a déclaré l’auteur principal de l’étude, Jaime García-Añoveros, PhD, professeur Ken et Ruth Davee d’anesthésiologie et de neurosciences et au département de neurologie. « Il fournira un outil auparavant indisponible pour fabriquer une cellule ciliée interne ou externe. Nous avons surmonté un grand obstacle.

Environ 8,5 % des adultes âgés de 55 à 64 ans aux États-Unis ont une perte auditive invalidante. Cela s’élève à près de 25% des personnes âgées de 65 à 74 ans et à 50% des personnes âgées de 75 ans et plus, rapporte le Center for Disease Control (CDC).

Actuellement, les scientifiques peuvent produire une cellule ciliée artificielle, mais elle ne se différencie pas en une cellule interne ou externe, chacune d’entre elles assurant différentes fonctions essentielles à la production de l’ouïe. La découverte est une étape importante vers le développement de ces cellules spécifiques.

“C’est comme un ballet” quand les cellules se penchent et sautent

La mort des cellules ciliées externes produites par la cochlée est souvent la cause de la surdité et de la perte auditive. Les cellules se développent dans l’embryon et ne se reproduisent pas. Les cellules ciliées externes se dilatent et se contractent en réponse à la pression des ondes sonores et amplifient le son pour les cellules ciliées internes. Les cellules internes transmettent ces vibrations aux neurones pour créer les sons que nous entendons.

Jaime Garcia Anoveros

Jaime García-Añoveros PhD, professeur d’anesthésiologie, de neurologie et de neurosciences, et auteur principal de l’étude publiée dans Nature. Crédit : Université du Nord-Ouest

“C’est comme un ballet”, s’étonne García-Añoveros en décrivant le mouvement coordonné des cellules internes et externes. “Les externes se plient et sautent et soulèvent les internes plus loin dans l’oreille. L’oreille est un bel organe. Il n’y a aucun autre organe chez un mammifère où les cellules sont disposées avec autant de précision. (Je veux dire, avec une précision micrométrique). Sinon, l’audition n’a pas lieu.

Les scientifiques du Master Genetic Switch Northwestern ont découvert que les programmes de cellules ciliées de l’oreille sont TBX2. Lorsque le gène est exprimé, la cellule devient une cellule ciliée interne. Lorsque le gène est bloqué, la cellule devient une cellule ciliée externe. La capacité de produire l’une de ces cellules nécessitera un cocktail de gènes, a déclaré García-Añoveros. Le ATOH1 Oui GF1 Des gènes sont nécessaires pour produire une cellule ciliée cochléaire à partir d’une cellule non ciliée. Alors le TBX2 il serait activé ou désactivé pour produire la cellule interne ou externe nécessaire.

L’objectif serait de reprogrammer les cellules de soutien, qui sont maillées entre les cellules ciliées et leur fournissent un soutien structurel, en cellules ciliées internes ou externes.

“Maintenant, nous pouvons comprendre comment fabriquer spécifiquement des cellules ciliées internes ou externes et identifier pourquoi ces dernières sont plus susceptibles de mourir et de provoquer la surdité”, a déclaré García-Añoveros. Il a souligné que cette recherche est encore au stade expérimental.

Référence : “Tbx2 est un régulateur principal de la différenciation des cellules ciliées internes par rapport aux cellules ciliées externes” par Jaime García-Añoveros, John C. Clancy, Chuan Zhi Foo, Ignacio García-Gómez, Yingjie Zhou, Kazuaki Homma, Mary Ann Cheatham et Anne Duggan , 4 mai 2022, Nature.
DOI : 10.1038/s41586-022-04668-3

Parmi les autres auteurs du nord-ouest, citons la co-auteure principale Anne Duggan, PhD, professeure adjointe de recherche en anesthésiologie; John C. Clancy, technicien de recherche au laboratoire García-Añoveros y Duggan ; Chuan Zhi Foo, étudiant diplômé du Driskill Life Sciences Graduate Program (DGP) ; Ignacio García Gómez, PhD, professeur adjoint de recherche en anesthésiologie ; Yingji Zhou, PhD, professeur adjoint de recherche en neurologie ; Kazuaki Homma, PhD, professeur adjoint d’oto-rhino-laryngologie – Chirurgie de la tête et du cou ; et Mary Ann Cheatham, PhD, professeure de recherche en communication au Weinberg College of Arts and Sciences.

L’étude a été soutenue par des subventions R01 DC015903 et R01 DC019834 de l’Institut national sur la surdité et autres troubles de la communication.

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