円窓膜を介してマウスインナーイヤーにウイルスにより媒介遺伝子送達のための手術方法

遺伝子治療は、長い遺伝性難聴のための潜在的治療法として提案されているが、この分野での成功は^、1とらえどころのないままである。現在までに、ウイルス媒介性の方法論は、比較的アクセス蝸牛内の特定の細胞型を標的とする理論的能力により優勢いる。アデノウイルス（AV）、アデノ随伴ウイルス（AAV）の両方が蝸牛遺伝子送達のために使用されている。のAAVは、多くの理由のために蝸牛で有利である。彼らは、複製欠損ウイルスであると効率的にニューロン、難聴の原因の数の重要な標的を含む、異なる種類の細胞に遺伝子導入する分子を転送することができます。細胞へのAAVのエントリは、特定の受容体²によって媒介される。このように、特定の血清型の選択は、形質導入される細胞型に適合しなければならない。のAAVは、効率的に有毛細胞^3をトランスフェクトし、トラヒックの安定した長期発現をもたらす、宿主ゲノムに組み込むことができnsgenicタンパク質や細胞⁴における表現型の変化。毛髪細胞再生短期用途には必ずしも有利ではないが、長期発現は、遺伝的欠陥を安定救助のために非常に重要である。 AAVは、任意のヒト疾患または感染に関連しない耳毒性^5,6,7を示さないれていないので、彼らは損失^8聴力の遺伝型の遺伝子治療に使用するための理想的な候補である。

ウイルスベクターを用いて哺乳動物の内耳への外因性遺伝物質の移動は、過去10年間研究されており、損失^9聴力の遺伝的および後天両方の形態を治療するための有望な技術として浮上している。蝸牛は、潜在的にいくつかの理由のために、遺伝子治療のための理想的な標的である：1）その小さな容積は、必要なウイルスの限定された量を必要とする。他の器官系の制限副作用2）の相対的な単離; 3）その流体充填チャンバは、ウイルスを容易にする迷路^{10、11,12,13,14、15}を通じて配信。

先天性難聴のマウスモデルは、系統的、複製可能な方法で、内耳の開発を監視するための研究の多くの方法の使用を可能にする。マウス蝸牛の小さいサイズは、いくつかの外科的困難を提示しませんが、マウスが他の種¹⁶に比べていくつかの実験的な利点で、遺伝性難聴の研究に極めて重要なモデルとなる。マウスモデルは、遺伝的連鎖解析、詳細な形態学的観察の収集、および病原性のシナリオをシミュレートを通して特性の範囲の評価を可能にする。のような、それらがウイルス媒介遺伝子治療のための良好な候補である。技術の進歩と組み合わせたマウスでの広範な遺伝学的研究は研究室^{17,18、19、20,21}全体で再現可能な方法で、遺伝子改変されたマウスを作製することが可能になりました。 Furthermor両方を取得し、この動物モデル^22、23,24で厳密なテストを可能にする、マウスにおける難聴表現型を継承するための電子、多数のモデルが存在する。従って、マウスモデルにおいてウイルス媒介遺伝子治療を用いて聴覚を補正するヒト疾患の治療法の探索において適切な最初のステップである。

我々は以前胞性グルタミン酸輸送体3（VGLUT3）を欠くトランスジェニックマウスによるIHCリボンシナプス²⁵におけるグルタミン酸放出の欠如のために聴覚障害者が生まれていることが示されている。この変異は感覚毛細胞の一次変性につながらないので、これらの変異マウスは、潜在的に先天性難聴のための蝸牛遺伝子治療をテストするに優れたモデルである。

現在までに、蝸牛遺伝子治療のためのウイルス送達技術の数が正円窓膜拡散、正円窓膜注射、および蝸牛を介した送達を含む、記載されている。強力ありますIAL利点及びこれらのアプローチ⁹のそれぞれの短所。

ここでは、正円窓膜（RWM）を介してVGLUT3 KOマウス内耳へのウイルス媒介遺伝子送達のための外科的方法を報告している。耳介RWM注入法は、優れた聴覚保護と低侵襲性であり、かつ比較的高速である。我々は以前に公開しているように、このマウスモデルで聴力回復するための努力で、VGLUT3遺伝子（AAV1-VGLUT3）を運ぶAAV1ベクターは、生後12日目にこれらの聴覚障害のマウスの蝸牛に導入した（P！@）、その結果^26聴力の回復。導入遺伝子のタンパク質発現を免疫蛍光（IF）を使用して確認しながらVGLUT3 KOマウスにおいて聴力は、聴性脳幹反応（ABR）によって確認した。この方法論は、このように、ウイルス媒介遺伝子治療は、そうでなければ難聴になるだろう遺伝的欠陥を修正することができることを実証している。