Dos nuevos estudios explican por qué un adulto sordo no puede recuperar la capacidad de oír

En las células de soporte no sensoriales del oído interno, los genes clave necesarios para la conversión encélulas sensoriales se desactivan mediante un proceso conocido como "silenciamiento epigenético".

"Al estudiar cómo se desactivan los genes, empezamos a entender cómo podemos volver a activarlospara regenerar la audición", explica John Duc Nguyen, primer autor de uno de los artículos. Nguyen trabaja ahora en la empresa biotecnológica Genentech y se doctoró en el laboratorio de células madre de la USCde Neil Segil.

El segundo artículo explora cuándo y cómo se adquiere la capacidad de formar células auditivassensoriales en el oído interno y describe dos genes específicos que podrían ser útiles para regenerar laaudición en adultos.

"Nos centramos en los genes Sox4 y Sox11 porque descubrimos que son necesarios para formar célulasauditivas sensoriales durante el desarrollo", explica la primera autora del artículo, Emily Xizi Wang, quetambién realizó su investigación como estudiante de doctorado en el laboratorio Segil y trabaja en laempresa biotecnológica Atara Biotherapeutics.

Gage Crump, coautor de ambos trabajos y presidente interino del Departamento de Biología de CélulasMadre y Medicina Regenerativa de la Facultad de Medicina Keck de la USC, resalta que "estos dostrabajos no sólo son una gran ciencia, sino también un claro ejemplo del legado perdurable de Neil Segilcomo mentor excepcional de la próxima generación de investigadores en células madre".

Una forma importante de desactivar o "silenciar" los genes consiste en unos compuestos químicosdenominados grupos metilo que se unen al ADN y lo hacen inaccesible, el tema central del trabajo de Nguyen. Cuando el ADN que da instrucciones a una célula para convertirse en una célula auditivasensorial está metilado, la célula no puede acceder a estas instrucciones.

Mediante sus experimentos con células de soporte no sensoriales extraídas del oído interno de ratones, Nguyen y sus colegas confirmaron que la metilación del ADN silencia los genes que promueven laconversión en células auditivas sensoriales, incluido el gen Atoh1, conocido por ser un regulador maestrodel desarrollo del oído interno.

Curiosamente, en otro experimento, los investigadores comprobaron el grado de silenciamiento génico enlas células de sostén de un ratón con sordera crónica. Descubrieron que el silenciamiento génico se habíainvertido parcialmente, lo que significa que las células de sostén tenían la capacidad de responder a lasseñales para transformarse en células auditivas sensoriales.

Este hallazgo tiene importantes implicaciones: la pérdida de células auditivas sensoriales podría invertirparcialmente el silenciamiento génico en las células de sostén de las personas con sordera crónica. Deser así, las células de sostén de las personas con sordera crónica podrían estar ya preparadas de formanatural para convertirse en células auditivas sensoriales.

En el segundo artículo, Wang y sus colegas estudian cuándo y cómo las células progenitoras del oídointerno adquieren la capacidad de formar células auditivas sensoriales.

Identificaron el momento en que las células progenitoras adquieren esta capacidad: entre los días 12 y13,5 del desarrollo embrionario en ratones. Durante esta ventana, las células progenitoras adquieren lacapacidad de responder a las señales del gen regulador maestro Atoh1 que desencadena la formación decélulas auditivas sensoriales más adelante durante el desarrollo.

Lo que prepara a las células progenitoras para responder a Atoh1 son dos genes adicionales, Sox4 ySox11, que cambian el estado de estas células.

En los ratones embrionarios que carecen de Sox4 y Sox11, las células progenitoras del oído interno noconsiguen convertirse en células auditivas sensoriales. En concreto, la pérdida de Sox4 y Sox11 hizoinaccesible el ADN de las células, un efecto similar a la metilación del ADN. Con su ADN inaccesible, lascélulas progenitoras no podían responder a las señales de Atoh1.

Por otro lado, los altos niveles de actividad de Sox4 y Sox11 estimularon a las células progenitoras deratón y a las células de soporte para formar células auditivas sensoriales en una placa de Petri.

Y lo que es aún más prometedor, según los investigadores, en ratones con células sensoriales dañadas enel oído interno, los niveles elevados de actividad de Sox4 y Sox11 aumentaron el porcentaje de células desostén vestibulares que se convirtieron en células receptoras sensoriales, del 6 al 40 por ciento.

"Estamos entusiasmados por seguir explorando los mecanismos por los que las células del oído internoadquieren la capacidad de diferenciarse como células sensoriales durante el desarrollo y cómo puedenutilizarse para promover la recuperación de las células auditivas sensoriales en el oído interno maduro",destaca la autora correspondiente del artículo, Ksenia Gnedeva, que completó su formación postdoctoralen el laboratorio Segil y ahora es profesora asistente en el Departamento de Otorrinolaringología - Cirugíade Cabeza y Cuello, y en el Departamento de Biología de Células Madre y Medicina Regenerativa de la USC.