Czy możemy przywracać słuch? Do 2050 r. co czwarta osoba na świecie może mieć problemy ze słyszeniem

„Czy mnie słyszysz?” – każdy z nas, na pewnym etapie swojego życia, może mieć problem z odpowiedzią na to banalne pytanie. Niedosłuch starczy to zjawisko powoli pogarszającej się zdolności słyszenia, które występuje po 50. roku życia.

Nie jest związany z żadną chorobą, a wynika z naturalnych procesów starzenia się organizmu i zużycia się komórek zmysłowych ślimaka, które przekształcają fale dźwiękowe docierające do ucha w impulsy elektryczne przekazywane do mózgu. Jest ich coraz mniej, a nie powstają nowe, więc zaczynamy słyszeć coraz gorzej.

Ewolucja wyposażyła nas w sprawny słuch na ok. 50 lat, nie dokonując stosownej korekty wynikającej z wydłużenia średniej długości życia o kolejne dekady. Świat, w którym żyjemy, jest też coraz głośniejszy, co przekłada się na pogorszenie funkcji słuchu, a problem będzie tylko się pogłębiał. Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) przewiduje, że do 2050 roku co czwarta osoba na świecie może mieć problemy ze słyszeniem.

Jak właściwie słyszymy?

Aby zrozumieć, jak odbieramy dźwięki, konieczne jest poznanie podstawowej anatomii aparatu słuchowego, który można podzielić na trzy części: ucho zewnętrzne, ucho środkowe i ucho wewnętrzne.

Na ucho zewnętrzne składa się w zasadzie to, co widać gołym okiem – małżowina oraz zewnętrzny przewód słuchowy o długości 2-2,5 cm.

Zadaniem tych elementów jest zbieranie fali akustycznych i kierowanie ich (możliwie bezstratnie) do błony bębenkowej. Przekazuje ona drgania do ucha wewnętrznego poprzez ucho środkowe, w którym znajdują się trzy kosteczki słuchowe (młoteczek, kowadełko i strzemiączko powiązane drobnymi więzadłami).

Jeżeli chodzi o ucho wewnętrzne, to składa się ono z przedsionka, trzech kanałów półkolistych i ślimaka.

Każdy z wymienionych elementów odgrywa ważną rolę w procesie odbierania dźwięków, jednak właściwy narząd słuchu znajduje się w ślimaku. Chodzi o narząd Cortiego, który spełnia dwie kluczowe role: odbieranie i przekształcanie bodźców słuchowych. Jego nabłonek jest zbudowany z tzw. komórek rzęsatych (zmysłowych) – zewnętrznych i wewnętrznych, połączonych cienkimi włóknami nerwu ślimakowego.

Komórki rzęsate zewnętrzne wprowadzane w ruch przez drgania fali dźwiękowej, kurczą się i rozkurczają, powodując wzmocnienie bodźca słuchowego i stymulację komórek wewnętrznych. Tam dźwięk zostaje zamieniony w impuls elektryczny, który jest przesyłany wzdłuż nerwu słuchowego do kory słuchowej zlokalizowanej w obrębie płata skroniowego.

Przy sprawnie działającym aparacie słuchu, dźwięki docierają do nas bez żadnych opóźnień, także podczas snu (dlatego słyszymy dźwięk budzika). Nasze uszy reagują na dźwięki w przedziale 16 Hz -20 tys. Hz, poniżej i powyżej tych wartości występują infra- i ultradźwięki, które są w stanie odbierać niektóre zwierzęta.

Maksymalne natężenie dźwięku, które możemy znieść wynosi 130 dB (decybeli) – przekroczenie tej wartości powoduje ból i może powodować trwałe uszkodzenie słuchu.

Terapia genowa dopiero na horyzoncie...

Utrata słuchu dotyka ok. 430 milionów ludzi na całym świecie, a liczba ta prawdopodobnie wzrośnie wraz ze starzeniem się populacji. U ponad 90 proc. osób nią dotkniętych winne jest uszkodzenie ucha wewnętrznego i zniszczenie komórek rzęsatych odpowiedzialnych za przekazywanie dźwięków do mózgu.

To oznacza, że gdyby istniał lek pozwalający na regenerację tych komórek, wiele przypadków utraty słuchu można by cofnąć.

Problem jest jednak taki, że komórki rzęsate, z którymi się rodzimy, nie dzielą się, a więc i ich możliwości regeneracyjne są znikome. Inaczej jest jednak u ryb, ptaków i gadów, które mają taką zdolność — wystarczy „tylko” namierzyć odpowiednie szlaki sygnałowe i przenieść je na ludzi.

Tego trudnego zadania podjęli się naukowcy z Harvard Medical School w Mass Eye and Ear pod kierunkiem prof. Zheng-Yi Chena, którzy poinformowali w marcu o stworzeniu pierwszej terapii genowej przywracającej słuch.

Wcześniej zespół prof. Chena badał ryby (danio pręgowany) i kury, aby odkryć, które ścieżki odpowiadają za regenerację komórek rzęsatych. W badaniu opublikowanym w 2019 r. zespół wykazał po raz pierwszy, że gdy te ścieżki zostały aktywowane u dorosłych myszy transgenicznych, pozostałe komórki ucha wewnętrznego mogły się dzielić i rozwijać cechy komórek rzęsatych.

Co więcej, nowo powstałe komórki zawierały kanały transdukcyjne przekazujące sygnały dźwiękowe i zdolność do tworzenia połączeń z neuronami, a to procesy niezbędne do słyszenia.

Chociaż w tamtym czasie było to ekscytujące odkrycie, takie podejście nie zadziałałoby u ludzi. W przeciwieństwie do myszy, u ludzi odpowiednie ścieżki nie działają jak włącznik światła — nie da się ich ot tak aktywować. To skłoniło uczonych do poszukiwania leków mogących zmieniać dalsze szlaki sygnałowe, które są włączane lub wyłączane, gdy jedna ze ścieżek jest aktywna. Efektem końcowym jest aktywacja dwóch dobrze poznanych szlaków sygnałowych.

Używając tzw. małe interferujące RNA (siRNA) – krótkie odcinki RNA o długości 20-25 par zasad zdolne do wyciszania ekspresji genów o homologicznej sekwencji (RNAi) – udało się usunąć „genetyczne blokady” uniemożliwiające aktywację zasadniczego szlaku sygnałowego. To tak, jak jazda samochodem na zaciągniętym hamulcu ręcznym.

Opracowano terapię genową, która wykorzystuje nieszkodliwego adenowirusa do dostarczenia genu Atoh1 do ucha wewnętrznego myszy, aktywując dwie ścieżki sygnałowe, co przekłada się na regenerację nowych komórek rzęsatych. Zaawansowane techniki obrazowania potwierdziły, że były one w pełni funkcjonalne.

Chociaż potrzeba więcej badań, aby zająć się ograniczeniami i wyzwaniami związanymi z terapią genową opracowaną przez zespół prof. Chena, została ona wybrana na Mass General Brigham World Medical Innovation Forum jako jedna z przełomowych terapii, które będą miały znaczący wpływ na opiekę zdrowotną w ciągu najbliższych kilku lat.

...ale terapie komórkowe i leki już tu są

Nieco inne podejście zastosuje firma biotechnologiczna Rinri Therapeutics, która bazuje na pionierskich badaniach naukowców z University of Sheffield pod kierunkiem prof. Marcelo Rivolty. Odkryli oni, jak przekształcić pluripotencjalne komórki macierzyste w wyspecjalizowane komórki nerwu słuchowego, które przenoszą informację do mózgu.

Terapia komórkowa Rincell-1 jest przeznaczona dla pacjentów z neuropatią słuchową, czyli formą utraty słuchu występującą, gdy dźwięki zostają zakłócone podczas podróży do mózgu. U pacjentów, którzy otrzymają terapię Rincell-1 spodziewane jest przywrócenie transmisji sygnałów nerwowych z ucha wewnętrznego do ośrodków słuchowych mózgu i poprawa progu słyszenia nawet o 40 proc.!

Badania kliniczne z udziałem ludzi mają rozpocząć się w 2025 roku, a sam lek może być dostępny na rynku w ciągu 5-10 lat.

Aby sprawdzić, czy terapia komórkowa jest skuteczna, Rinri proponuje podawanie Rincell-1 z implantami ślimakowymi – urządzeniami zaprojektowanymi tak, aby omijać uszkodzone komórki rzęsate i bezpośrednio stymulować neurony słuchowe.

Implanty ślimakowe mogą działać jako czujnik rejestrujący, który wychwytuje sygnały wytwarzane przez ślimak podczas przekazywania informacji dźwiękowych do nerwu słuchowego, dzięki czemu naukowcy będą mogli rejestrować obiektywne pomiary zdrowia ślimaka, zamiast polegać wyłącznie na subiektywnych pomiarach, takich jak rozpoznawanie mowy.

Zastrzyki przez błonę bębenkową

W marcu ogłoszono pomyślne zakończenie fazy 1 badań klinicznych leku znanego jako inhibitor gamma sekretazy LY305648 przeznaczonego dla dorosłych z łagodnym do umiarkowanego ubytkiem słuchu. Badanie REGAIN zostało przeprowadzone przez naukowców z University College London i potwierdziło, że sam lek jest bezpieczny oraz dobrze tolerowany.

Uczestnicy otrzymali 3 zastrzyki przez błonę bębenkową (w odstępie jednego tygodnia), bezpośrednio do ucha wewnętrznego (maksymalna dawka 250 mikrogramów). Za pomocą szeregu testów badano ich słuch przed i po podaniu leku.

Jeden test sprawdzał najcichsze dźwięki, jakie uczestnicy byli w stanie usłyszeć. Inny oceniał zdolność rozumienia dźwięków słów w hałaśliwym otoczeniu, co jest głównym nierozwiązanym problemem osób z ubytkiem słuchu. 45 proc. uczestników było w stanie zidentyfikować dźwięki, które były co najmniej o 10 dB cichsze niż te, które wcześniej słyszeli, zarówno po 6, jak i 12 tygodniach od rozpoczęcia leczenia. Badania trwają, a sam lek jest coraz bliżej klinicznej dostępności.

Chociaż trwałej utraty słuchu nie jesteśmy w stanie wyleczyć, niewykluczone, że kiedyś będzie to możliwe. Kluczowe wydaje się pobudzenie komórek rzęsatych do regeneracji, a obecnie trwają badania nad terapiami, które to umożliwią.

Trzeba jednak pamiętać, by nie bagatelizować pierwszych objawów pogorszenia słuchu, bo wiele zaburzeń prowadzących do głuchoty, da się zahamować na wczesnym etapie.