Возможности генетических исследований в отологии: обзор литературы

Актуальность. Из-за серьезных психологических, социальных, экономических и медицинских последствий значительные усилия были вложены в идентификацию генов и молекулярных путей, участвующих в потере слуха для профилактики, улучшения реабилитации и разработки методов лечения заболеваний уха, связанных с потерей слуха. Технологии геномного секвенирования привели к открытию генов, связанных с потерей слуха. Исследования транскриптома и эпигенома внутреннего уха охарактеризовали ключевые регуляторы и пути, участвующие в развитии внутреннего уха, и проложили путь к их использованию в регенеративной медицине. Использование вирусных векторов для доставки генов на животных моделях при потере слуха побудило отрасль работать над внедрением таких подходов в клинику. Доставка генов с помощью аденоассоциированных вирусных векторов позволила целенаправленно манипулировать факторами транскрипции, участвующими в дифференцировке волосковых клеток, что открывает перспективы для генной терапии нейросенсорной тугоухости. Использование генетической диагностики и секвенирования в будущем может заменить аудиологический скрининг новорожденных из-за более высокой экономической эффективности. При наличии отделяемого при среднем отите с помощью полногеномного секвенирования клинических бактериальных изолятов можно подобрать подходящий и эффективный препарат, снижающий побочные эффекты. Остаются нерешенными вопросы относительно этического использования генетических данных и, в частности, генетических манипуляций. Поиски ответа на вопрос, как правильно распорядиться результатами генетического тестирования, могут привести к совершенно новым подходам в понимании патогенеза и лечения отологических заболеваний. Однако для большинства мультифакторных заболеваний значимых корреляций между измененными генами индивидов и подверженностью определенному заболеванию обнаружить не удалось или они были небольшими.

Результаты. В статье представлен обзор литературы по данным медицинских баз данных Pubmed, Elibrary, Google Academy. Описаны возможности генетических исследований при нейросенсорной тугоухости, среднем отите и болезни Меньера.

1. Щербо С. Н., Щербо Д. С. Медицина 5П: прецизионная медицина. Медицинский алфавит. 2015; 4 (18): 5-10.

2. Shahar Taiber, Kathleen Gwilliam, Ronna Hertzano, Karen B. Avraham. The Genomics of Auditory Function and Disease Annu. Rev. Genom. Hum. Genet. 2022; 23: 275-299.

3. Downie L., Halliday J., Lewis S., Lunke S., Lynch E., et al. Exome sequencing in newborns with congenital deafness as a model for genomic newborn screening: the Baby Beyond Hearing project. Genet. Med. 2020; 22: 937-944.

4. Wang Q., Xiang J., Sun J., Yang Y., Guan J., et al. Nationwide population genetic screening improves outcomes of newborn screening for hearing loss in China. Genet. Med. 2019; 21: 2231-2238.

5. Shearer A. E., Shen J., Amr S., Morton C. C., Smith R. J. (Newborn Hear. Screen. Work. Group Natl. Coord. Cent. Reg. Genet. Netw.). A proposal for comprehensive newborn hearing screening to improve identification of deaf and hard-of-hearing children. Genet. Med. 2019; 21: 2614-2630.

6. Van Camp G., Smith R. J. H. Hereditary Hearing Loss Homepage. Updated Aug. 30, accessed Dec. 12. 2021. http://hereditaryhearingloss.org.

7. Jen H. I., Hill M. C., Tao L., Sheng K., Cao W., et al. Transcriptomic and epigenetic regulation of hair cell regeneration in the mouse utricle and its potentiation by Atoh1. 2019; eLife 8: e44328.

8. Oppel F., Schürmann M., Shao S., Kaltschmidt B., Kaltschmidt C., Sudhoff H. Perspektiven der Genomeditierung in der Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde [Perspectives of genome editing in otorhinolaryngology]. HNO. 2019; 67 (3): 184-189. German. DOI: 10.1007/s00106-019-0613-y. PMID: 30689007.

9. Левая-Смоляк А. М. Клинико-генетические особенности несиндромальной нейросенсорной тугоухости у детей в Республике Беларусь: автореф. канд. дис. по специальности 14.01.03. Минск, 2013. 26 с.

10. Башмакова Е. Е., Красицкая В. В., Юшкова А. Д., Добрецов К. Г., Франк Л. А. К вопросу о генетической предрасположенности к развитию хронической нейросенсорной тугоухости. Вестник оториноларингологии. 2021; 86 (1): 15-19. https://doi.org/10.17116/otorino20218601115.

11. Santos-Corteza L. P., Bhuttab M. F., Earlc J. P., Hafrénd L., Jenningse M., Mellc J. C., Pichicherof M. E., Ryang A. F., Tateossianh H., Ehrlich G. D. Panel 3: Genomics, Precision Medicine and Targeted Therapies Regie Int J Pediatr Otorhinolaryngol. 2020; 130 (Suppl 1): 109835. DOI: 10.1016/j.ijporl.2019.109835.

12. Pletz M. W., Bauer M., Brakhage A. A. One step closer to precision medicine for infectious diseases. Lancet Infect. 2019; 19: 564-565.

13. Yang R., Sabharwal V., Okonkwo O. S., Shlykova N., Tong R., Lin L. Y., Wang W., Guo S., Rosowski J. J., Pelton S. I., Kohane D. S. Treatment of otitis media by transtympanic delivery of antibiotics. Sci. Transl. 2016; 8: 356ra120.

14. Kurabi A., Beasley K. A., Chang L., McCann J., Pak K., Ryan A. F. Peptides actively transported across the tympanic membrane: Functional and structural properties, PLoS One. 2017; 12: e0172158.

15. Байке Е. В. Молекулярно-генетические факторы и особенности иммунопатогенеза хронического гнойного среднего отит: автореф. дисс. … д.м.н. 14.03.03 – патологическая физиология. Томск, 2019. 42 с.

16. Qingqing Dai, Lili Long, Hui Zhao, Ruikai Wang, Hong Zheng, Maoli Duan. Genetic advances in Meniere Disease olecular. Biology Reports. 2023; 50: 2901-2908.