Ricerca sulla rigenerazione delle cellule ciliate dell'orecchio interno

Ci sono molte ragioni per cui i ricercatori di tutto il mondo si sono dedicati alla ricerca sulla rigenerazione delle cellule ciliate dell'orecchio interno. Le cellule ciliate dell'orecchio interno umano non sono programmate per rigenerarsi naturalmente. Tuttavia, altre creature hanno la capacità di far ricrescere le cellule ciliate dell'orecchio interno.

Perché gli scienziati si sono concentrati così tanto sulla ricerca della capacità di rigenerare le cellule ciliate dell'orecchio interno? Anche se gli apparecchi acustici e gli impianti cocleari possono aiutare chi soffre di ipoacusia, non equivalgono a un udito naturale. Ad esempio, la capacità di distinguere le voci dal rumore di fondo può essere più difficile per chi soffre di ipoacusia.

Queste cellule ciliate si trovano in profondità nell'orecchio interno. Nello specifico, la coclea contiene queste microstrutture che sono fondamentali per trasferire i segnali uditivi al cervello. Le persone affette da sordità neurosensoriale di solito sono prive del tutto o quasi di queste piccole cellule ciliate. Un impianto cocleare viene utilizzato per superare questo intricato meccanismo di segnalazione e inviare direttamente gli impulsi elettrici al cervello. Il cervello impara quindi a interpretare i segnali elettrici dell'impianto cocleare come suoni. Se esistesse un modo per rigenerare queste cellule ciliate, si ridurrebbe potenzialmente la necessità di apparecchi acustici e di tecnologia.

Nel 2019, questo team di ricerca ha pubblicato un articolo che dimostrava l'esistenza di due vie di segnalazione molecolare essenziali. Le due vie di segnalazione molecolare, chiamate Myc e Notch1, sono risultate essere i segnali chiave che permettono la rigenerazione di queste cellule ciliate interne. Myc è un attivatore del ciclo cellulare e lavora con Notch1, un gene progenitore. Un gene progenitore permette a una cellula immatura di differenziarsi in un tipo specifico di cellula matura. Le cellule ciliate umane, una volta completamente sviluppate e mature, non sono in grado di rigenerarsi. Tuttavia, quando Myc e Notch1 lavorano insieme, si è scoperto che le cellule ciliate mature e completamente sviluppate possono essere riprogrammate per consentire loro di rigenerarsi.

Ora, nel 2023, lo stesso team ha continuato a cercare di trovare una sorta di cocktail che inducesse la capacità di rigenerare le cellule ciliate nell'orecchio interno. Utilizzando i topi come soggetti sperimentali, lo studio ha lavorato con topi di tipo selvatico con cellule ciliate completamente mature.

Per creare il cocktail di farmaci, è stato necessario comprendere le vie che possono ostacolare o attivare la capacità di rigenerazione. Tuttavia, è stato scoperto che quando Wnt e cAMP (attivatore della ciclasi dell'AMP ciclico) vengono bloccati, sopprimono la rigenerazione delle cellule ciliate. Per superare questo ostacolo, sono state utilizzate molecole di small interfering RNA (siRNA) per colpire specificamente i geni che sopprimono Wnt e cAMP. In questo modo, i siRNA eliminerebbero l'effetto soppressivo e consentirebbero l'attivazione di Wnt e cAMP. In totale, vengono attivate quattro vie cruciali per consentire la rigenerazione delle cellule ciliate: Myc, Notch1, Wnt e cAMP.

Utilizzando questa terapia farmacologica accuratamente studiata in topi maturi affetti da sordità, le cellule ciliate dell'orecchio interno sono state riprogrammate per rigenerarsi. Sebbene la terapia genetica si sia dimostrata efficace nei topi, il prossimo passo sarà quello di puntare su animali più grandi. È inoltre necessario implementare una procedura sicura che consenta l'accesso diretto all'orecchio interno per inserire la miscela di farmaci. Con gli studi in corso e in continua crescita, la terapia genica per indurre la rigenerazione delle cellule capillari si prospetta all'orizzonte!