Международная группа ученых при участии исследователей Тель-Авивского университета обнаружила ранее неизвестную генетическую мутацию, которая может одновременно вызывать врожденную потерю слуха и необычную серебристо-серую окраску волос. Исследование позволило впервые установить, что ген FMN1 необходим для нормального слуха человека. Результаты опубликованы в “Proceedings of the National Academy of Sciences”, сообщает”The Jerusalem Post”.

Открытие началось с изучения большой палестинской семьи, в которой четверо детей из трех семей двоюродных родственников родились с двусторонней умеренной потерей слуха и серебристо-серыми волосами. В остальном дети совершенно здоровы. Их родители не являются двоюродными братом и сестрой, но принадлежат к одной большой семье.

Генетический анализ показал, что у всех четверых детей имеются две копии редкого варианта гена FMN1. Из-за этой мутации организм не производит нормальный белок Formin-1, участвующий в поддержании внутренней структуры клеток.

Исследование провели ученые Тель-Авивского университета, Вифлеемского университета и Вашингтонского университета в Сиэтле. Одним из руководителей проекта стала профессор Карен Авраам, специалист по генетике слуха и декан факультета медицинских наук Тель-Авивского университета. Первым автором работы стала Лара Камаль, начинавшая исследования в Вифлеемском университете и сейчас заканчивающая докторантуру в Тель-Авивском университете.

Чтобы проверить обнаруженную связь, ученые обратились к лабораторным мышам с отключенным геном FMN1. Эта линия мышей была создана еще в начале 1990-х годов, однако их слух прежде никто специально не исследовал: животные не демонстрировали нарушений равновесия, которые часто сопровождают повреждения внутреннего уха.

Выяснилось, что у мышей развивается потеря слуха, очень похожая на обнаруженную у детей. Исследование внутреннего уха показало, что отсутствие Formin-1 нарушает микроскопическую структуру улитки — органа внутреннего уха, преобразующего звуковые колебания в нервные сигналы.

Особенно важной оказалась роль так называемых поддерживающих клеток кортиева органа — сенсорной структуры внутри улитки. Обычно основное внимание при изучении глухоты уделяется волосковым клеткам и слуховым нейронам. Однако новое исследование показало, что без правильно организованных поддерживающих клеток волосковые клетки также не способны нормально функционировать и выживать.

«Это открытие дает дополнительные доказательства того, что слух зависит не только от сенсорных волосковых клеток и слуховых нейронов, но и от точной организации поддерживающих клеток, обеспечивающих структуру и механику улитки», — объяснила профессор Авраам.

Тот же генетический дефект, вероятно, объясняет и необычный цвет волос детей. Formin-1 входит в молекулярный комплекс, участвующий в транспортировке меланосом — внутриклеточных структур, содержащих пигмент, который определяет цвет волос и кожи. Поэтому одна и та же мутация может воздействовать на два разных биологических механизма — слух и пигментацию.

Серебристо-серые волосы в будущем могут стать для врачей внешней подсказкой при диагностике этого редкого типа наследственной потери слуха. До сих пор FMN1 вообще не включался в стандартные панели генов, проверяемых при наследственной глухоте.

«Это первый случай в мире, когда заболевание человека связано с генетическим дефектом FMN1», — отмечают исследователи. Ген добавлен к более чем 200 генам, которые уже известны как необходимые для нормального слуха.

Открытие имеет и потенциальное практическое значение. Ученые предполагают, что существует ранний период развития, когда введение нормальной копии FMN1 при помощи генной терапии теоретически могло бы задержать или предотвратить потерю слуха. Проверить эту возможность предстоит в дальнейших исследованиях.

Профессор Авраам подчеркнула, что с развитием генной терапии точное определение генетической причины глухоты приобретает непосредственное клиническое значение: «Каждый новый ген добавляет еще одну часть к нашему пониманию сложной головоломки слуха».

Работа стала результатом почти 30-летнего сотрудничества ученых из Израиля, Палестинской автономии и США. Среди участников исследования — профессор Моин Канаан из Вифлеемского университета и всемирно известный генетик профессор Мэри-Клэр Кинг из Вашингтонского университета, открывшая роль мутаций BRCA1 в наследственном раке молочной железы и яичников.

«Наше израильско-палестино-американское сотрудничество привело и к хорошей науке, и к успешным карьерам молодых ученых из всех трех групп, — сказала Кинг. — Мы показали, что благодаря настойчивости и доверию серьезной наукой можно заниматься даже в очень сложных обстоятельствах».