Сенсоневральная тугоухость (СНТУ) — наиболее распространённая форма необратимой потери слуха, которая затрагивает более 6% населения мира, согласно Всемирной организации здравоохранения. Она возникает из-за повреждения сенсорных волосковых клеток во внутреннем ухе или слуховых нервных путей, передающих звук в мозг.
Этот тип потери слуха может быть вызван такими факторами, как длительное воздействие шума, некоторые лекарства (например, химиотерапия или аминогликозиды), генетические заболевания или аутоиммунные болезни. СНТУ часто влияет на общение, когнитивные функции и качество жизни.
Почему возникает тугоухость?
Слух зависит от правильной работы органа Корти — структуры в улитке, где расположено около 15 000 внутренних и наружных волосковых клеток. Эти клетки преобразуют звуковые вибрации в электрические сигналы, которые интерпретирует мозг. У млекопитающих способность этих клеток к регенерации утрачивается на ранних стадиях эмбрионального развития, что делает восстановление после повреждений чрезвычайно сложным.
Текущие методы лечения основаны на вспомогательных технологиях, таких как слуховые аппараты и кохлеарные имплантаты, которые могут улучшить восприятие звука, но не восстанавливают естественный слух и не устраняют клеточные повреждения. В некоторых случаях кохлеарные имплантаты могут также ухудшать остаточный слух или ограничивать чёткость звука в шумной обстановке.
Перспективы регенеративной терапии
Для решения этих проблем исследователи изучают регенеративные методы лечения, особенно с использованием стволовых клеток. Эмбриональные стволовые клетки и индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК) показывают потенциал, но вызывают опасения, связанные с этикой, образованием опухолей и отторжением иммунной системой.
Мезенхимальные стволовые клетки (МСК), полученные из взрослых тканей, таких как костный мозг или пуповина, предлагают более доступную и практичную альтернативу. Эти клетки можно манипулировать в лаборатории, они обладают регенеративными и противовоспалительными свойствами.
В исследованиях на животных было показано, что трансплантированные МСК улучшают функцию слуха, уменьшают воспаление и помогают сохранить критически важные структуры в улитке. Однако использование живых стволовых клеток сопряжено с определёнными трудностями. Выживание клеток, доставка во внутреннее ухо и риск нежелательных иммунных реакций остаются значительными препятствиями.
Экзосомы как альтернатива
Внимание исследователей переключилось на бесклеточную альтернативу: использование экзосом — крошечных, естественно секретируемых везикул, которые переносят терапевтические молекулы из стволовых клеток в другие клетки организма.
Экзосомы — это наноразмерные частицы, секретируемые большинством типов клеток, включая МСК. Эти везикулы несут белки, липиды и РНК и играют жизненно важную роль в межклеточной коммуникации. Исследования показали, что экзосомы могут передавать своё содержимое целевым клеткам, влияя на экспрессию генов и способствуя восстановлению тканей.
Экзосомы, полученные из МСК, сохраняют многие регенеративные преимущества своих родительских стволовых клеток, такие как уменьшение воспаления и поддержка выживания клеток, без риска образования опухолей или отторжения иммунной системой. Их небольшой размер также позволяет экзосомам преодолевать биологические барьеры, такие как гематолабиринтный барьер, что делает их особенно подходящими для доставки терапии во внутреннее ухо.
Терапевтические эффекты экзосом
Недавние исследования на животных моделях СНТУ показали, что экзосомы, полученные из МСК, могут улучшить слуховые пороги, защитить волосковые клетки и уменьшить воспаление в улитке. У мышей и крыс, подвергшихся воздействию ототоксичного препарата цисплатина, МСК-экзосомы помогли обратить вспять повреждение, улучшить выживаемость слуховых нейронов и модулировать экспрессию генов в улитке.
В одном предварительном клиническом случае пациент, которому проводилась кохлеарная имплантация, также получил дозу экзосом, полученных из МСК, непосредственно в улитку. В течение 24-месячного периода наблюдения у пациента улучшилось понимание речи и появились признаки повышенной активности тканей вокруг электродов импланта, что позволяет предположить, что экзосомы могли положительно повлиять на местную клеточную среду.
Хотя результаты доклинических и ранних клинических исследований обнадеживают, путь к клиническому применению сопряжён с рядом трудностей. Стандартизация выделения экзосом, масштабирование производства и обеспечение постоянного дозирования остаются значительными техническими задачами.
Исследователи также работают над тем, чтобы лучше понять молекулярные механизмы, с помощью которых экзосомы способствуют восстановлению во внутреннем ухе, что может привести к более целенаправленным и эффективным методам лечения в будущем.
Экзосомы, полученные из МСК, представляют собой новую, минимально инвазивную стратегию лечения сенсоневральной тугоухости. Доставляя регенеративные и противовоспалительные сигналы непосредственно в повреждённые клетки внутреннего уха, они предлагают потенциальное решение, которое позволяет избежать рисков, связанных с трансплантацией живых клеток.
Если текущие исследования подтвердят их безопасность и эффективность, экзосомные методы лечения могут дополнить или даже усилить существующие методы лечения, такие как кохлеарные имплантаты, и предложить новую надежду людям с неизлечимой в настоящее время потерей слуха.