© Depositphotos / imagepointfr
МОСКВА, 3 мар — РИА Новости, Татьяна Пичугина. Почти половина случаев врожденной тугоухости связана с генетикой. Сейчас известны порядка 150 мутаций, приводящих к необратимой потере слуха с рождения. Ученые активно ищут решение этой проблемы в репродуктивных технологиях, а в перспективе собираются редактировать геном эмбриона. В Международный день охраны здоровья уха и слуха РИА Новости рассказывает о научных достижениях в этой области.
Одна буква — нет слуха
Ухо, как и другие органы чувств, поставляет в мозг информацию об окружающем мире. Не имея слуха, человек хуже ориентируется в пространстве, испытывает проблемы в общении. Возникают трудности с развитием речи, обучением. Глухота сильно снижает качество жизни, поэтому на борьбу с этим недугом брошены большие силы.
В 1997 году ученые обнаружили «ген глухоты». Мутация в нем ведет к самой распространенной форме врожденной тугоухости. Это перевернуло представление ученых о природе заболевания, оказавшегося у половины пациентов наследственным.
В гене глухоты GJB2 закодирована информация о синтезе белка коннексина 26, служащего строительным материалом для щелевых контактов — так специалисты называют соединяющие две соседние клетки многочисленные трубочки, по которым идет обмен ионами и молекулами. Этот процесс необходим для нормального восприятия звука.
Мутантный коннексин 26 в 50-60 процентах случаев служит причиной врожденной тугоухости у европейцев и в десяти-двадцати процентах — у азиатов. Сейчас известны почти три сотни вариантов GJB2, связанных с глухотой. Многие из них очень редкие и наблюдаются у небольших изолированных популяций. Это связано с «эффектом основателя» — небольшой группы людей, давшей некогда начало сообществу.
Объяснение тут следующее: кто-то из предков популяции мог иметь одну копию поврежденного гена, но был при этом здоров, поскольку белок синтезировался с другой, нормальной копией, входящей в состав одой из нитей ДНК. С некоторой вероятностью его дети и внуки наследуют эту мутацию. Если происходит кровосмешение (а такое неизбежно в маленьких изолированных группах) и оба родителя несут мутантные копии, то в четверти, а иногда и в ста процентах случаев ребенок унаследует ДНК, в которой оба гена испорчены, и болезнь проявляется с рождения.
Вот какой пример описывают ученые из Израиля, исследовавшие небольшое арабское сообщество на севере страны, сосредоточенное в нескольких десятках деревень и имеющее долгую традицию кровных браков. Из 168 семей, участвовавших в эксперименте, в 34-х обнаружены случаи врожденной тугоухости. Это 20 процентов, что можно отнести на счет «эффекта основателя». Секвенирование показало, что большая часть болезней вызвана редкими мутациями в нескольких генах.
Уникальный вариант гена GJB2, вызывающий патологию слуха, обнаружен у тувинцев. Специалисты из Новосибирска с коллегами собрали образцы крови 220 человек с глухотой из 184 не связанных друг с другом семей. Причем 186 испытуемых родились у нормально слышащих родителей. Оказалось, что у 48 из них болезнь вызвана заменой всего одного нуклеотида в генной последовательности. Это ведет к тому, что в белке коннексине 26 меняется одна аминокислота, и весь он в итоге оказывается бракованным.© Posukh, O.L. et al./Genes 2019Здоровый и мутантный белок коннексин 26. Замена всего одного основания в гене ведет к синтезу неправильного белка и врожденной неизлечимой глухоте
© Posukh, O.L. et al./Genes 2019Здоровый и мутантный белок коннексин 26. Замена всего одного основания в гене ведет к синтезу неправильного белка и врожденной неизлечимой глухоте
Изоляция и интеграция
Открыв генетические причины глухоты, исследователи задались вопросом, почему болезнь закрепляется в человеческой популяции. По одной из версий, этому способствуют социоэкономические факторы. В 2003 году Уолтер Нанс из Университета Содружества Виргинии (США) в обзоре по генетике тугоухости отмечал: за последние две сотни лет, что в Европе существуют школы для глухих, наиболее распространенные формы врожденной глухоты участились. Благодаря изобретению языка глухих люди с этим заболеванием стали образовывать тесные сообщества, их называют Deaf culture (дословно — культура глухих). Они вместе учатся, проводят досуг, чаще вступают в браки.
Специалисты указывают, что многие глухие пары не воспринимают свою болезнь как существенный недостаток. Они вполне довольны жизнью и не испытывают проблем, если их ребенок наследует заболевание. Однако все большее внедрение генетического консультирования помогает этого избежать. Если у каждого из родителей только по одной копии сломанного гена, новорожденный получит обе в одном случае из четырех. Остается только выбрать эмбрион без мутации при проведении экстракорпорального оплодотворения.
Оказалось, что генетические знания можно использовать и прямо противоположным способом. В 2002 году научный мир потрясла новость о том, что однополая пара женщин, глухих от рождения, сознательно выбрала для имплантирования эмбрион с генетической мутацией, ведущей к глухоте. Донором спермы выступил их знакомый из семьи, где пять поколений страдали врожденной тугоухостью.
Впрочем, это исключение из правил. Большинству родителей либо все равно, будет ли их ребенок наследовать болезнь, либо они мечтают о здоровом потомстве. Это выяснили ученые из Австралии, анкетируя 65 пациентов. Ни один не сказал, что хотел бы родить заведомо глухого.
Еще в XIX веке появлялись идеи упразднить спецшколы и ограничивать браки между людьми с врожденной тугоухостью, чтобы не допустить распространения недуга. Но, кажется, сейчас — с развитием генетического консультирования и имплантатов — эта изолированная культура сама уйдет в прошлое.
В минувшем году Денис Ребриков, заведующий лабораторией геномного редактирования Национального медицинского исследовательского центра акушерства, гинекологии и перинатологии имени В. И. Кулакова, заявил о начале работы над методом редактирования генома, позволяющего исправить мутацию, ведущую к врожденной глухоте. Это дает надежду на здоровое потомство даже тем, у кого в ста процентах случаев родится ребенок с глухотой, — если оба родителя несут по две копии мутантного гена. Однако пока безопасность метода не будет доказана, речи о внедрении в медицинскую практику не идет.
