O estudo da surdez neurossensorial é uma das principais prioridades no campo da otologia. Em rigor, a surdez neurossensorial pode ser dividida em neurossensorial e neural em termos do local da lesão. A surdez neurossensorial pode ser classificada como congénita ou adquirida desde o momento da sua ocorrência. A surdez neurossensorial congénita pode ser dividida em surdez genética e surdez ambiental (infecção viral durante a gravidez, etc.), enquanto que a surdez neurossensorial adquirida inclui surdez súbita, surdez sonora, surdez senil, surdez de drogas, etc. A neuropatia auditiva pertence à categoria de surdez neurológica. Actualmente, o tratamento clínico da surdez sensorial grave e muito grave depende fortemente de implantes cocleares, que são caros e que ultrapassam os meios da maioria dos pacientes surdos e das suas famílias. Portanto, a prevenção eficaz e o tratamento de baixo custo da surdez neurossensorial tem sido um problema clínico não resolvido em otorrinolaringologia durante muitos anos, e o reforço da investigação sobre a prevenção e tratamento da surdez neurossensorial é uma forma eficaz de resolver este problema. Na última década, aproximadamente, a investigação básica e o tratamento intervencionista da surdez neurossensorial fizeram progressos substanciais sob os temas da herança, inovação e desenvolvimento, e espera-se que façam novos avanços no diagnóstico precoce, tratamento e prevenção. Em termos de diagnóstico, o diagnóstico genético da surdez clarificou a causa para mais de 30% dos surdos chineses; em termos de prevenção e intervenção, o objectivo de redução global da incidência da surdez é gradualmente alcançado através da utilização de aconselhamento pré-marital e diagnóstico pré-natal, e o objectivo da detecção precoce é alcançado através da combinação do rastreio auditivo do recém-nascido com o rastreio genético simultâneo; em termos de tratamento, espera-se que a investigação de medicamentos de regeneração de células capilares na investigação de nova tecnologia biológica ultrapasse a dificuldade da surdez sensorial Em termos de tratamento, espera-se que a investigação de medicamentos de regeneração de células capilares na nova tecnologia biológica ultrapasse a dificuldade do tratamento da surdez sensorial; para acelerar a investigação e desenvolvimento de implantes cocleares localizados e construção de bases para alcançar o objectivo de uma audição saudável para todos. Contudo, há ainda muitos problemas a resolver para alcançar os avanços acima referidos, tais como quais são as razões da elevada prevalência da surdez na China, qual é a carga de factores genéticos na população chinesa, qual é o mecanismo da surdez, qual é a susceptibilidade genética da surdez senil, como proteger contra a surdez sonora, qual é o mecanismo molecular da surdez em surdez súbita e neuropatia auditiva, como desenvolver instrumentos e métodos de detecção baratos e eficientes para Como melhorar a taxa de rastreio auditivo em zonas rurais, como realizar intervenções precoces, como desenvolver novas ferramentas terapêuticas e equipamento prático de reabilitação, como estabelecer um sistema defensivo de alerta precoce para reduzir a incidência global da surdez, e assim por diante. Esta série de problemas requer apoio multidisciplinar e colaboração entre otorrinolaringologia, neurobiologia, reabilitação auditiva e da fala, genética e engenharia biomédica para serem resolvidos. Estudo epidemiológico molecular da surdez neurossensorial O segundo estudo por amostragem de pessoas deficientes na China (2006) mostrou que o número total de pessoas deficientes na China é de 82,96 milhões, entre os quais, 27,8 milhões de pessoas têm deficiências auditivas e de fala, representando 27% do número total de pessoas deficientes, enquanto o número de crianças surdas com menos de 7 anos de idade é de até 800.000 e continua a crescer a uma taxa de 30.000 crianças surdas por ano [1]. Desde 2003, foi realizado na China um levantamento epidemiológico molecular da população surda através da rede estabelecida de recolha de recursos genéticos para surdez neurossensorial. O estudo revelou a etiologia da surdez na população chinesa: os factores genéticos são responsáveis por cerca de 55%; a etiologia desconhecida (ambiental ou outras causas) é responsável por 45% [2]. Na China, a mutação GJB2 é a causa mais comum de surdez, com uma taxa de detecção de mutações de 21% e uma taxa definitiva de 15% de surdez causada por mutações neste gene; a mutação SLC26A4 é outra causa comum de surdez, com uma taxa de detecção de mutações de pelo menos 15% e uma taxa definitiva de 12% de surdez causada por mutações neste gene [3]; A1555G mutação no gene 12S rRNA mitocondrial e as mutações C1494T são mutações comuns de surdez induzidas por drogas maternas na população surda chinesa, com uma taxa de detecção de 4. 4% para estas duas mutações [4]. Ou seja, em média, 40% da surdez inicial na China está associada a estas três mutações, e 31% da população chinesa de surdos pode ser definitivamente diagnosticada através do rastreio de genes comuns de surdez. O facto de uma elevada percentagem de surdez ser causada por mutações nos genes GJB2, SLC26A4 e mitocondriais nos surdos chineses deu origem a novas ideias e métodos de prevenção da surdez e a uma necessidade urgente do estabelecimento de uma rede padronizada de diagnóstico genético da surdez. Investigação sobre o mecanismo genético molecular da surdez neurossensorial Em 1998, o académico Jiahui Xia clonou o primeiro gene relacionado com surdez na China, conseguindo um avanço zero na clonagem local de genes de surdez e sendo pioneiro na investigação sobre clonagem de genes de surdez na China [5]. 2004, estudiosos chineses descobriram pela primeira vez internacionalmente que as mutações homozigotos em mitocôndrias 12SrRNA C1494T são a causa da surdez em familiares expostos a aminoglicosídeos A causa da surdez grave ocorreu, e um novo mecanismo molecular da mutação mitocondrial materna 12SrRNA C1494T que causa surdez foi descoberto e elucidado [6,7]. Utilizando a análise de ligação de localização genética e técnicas de rastreio de mutação de genes candidatos, duas famílias ligadas ao X com surdez profunda foram localizadas no cromossoma X, e novas mutações no gene causador POU3F4 [8] e a mutação causadora no gene PRPS1 foram identificadas [9]; uma família chinesa com neuropatia auditiva foi localizada dentro da região do cromossoma Xq23C27.3 e nomeou o locus AUNX1 [10]. . Foi identificada uma rara linha familiar chinesa de surdez nos recursos genéticos recolhidos, e foi proposto o conceito de herança ligada ao Y, e esta linha familiar foi localizada no cromossoma Y e nomeada o locus DFNY1 [11]. Seis linhas familiares autossómicas predominantemente herdadas tardiamente foram localizadas em diferentes cromossomas através de um método de análise de ligação, e em duas delas, foram identificadas na população chinesa mutações novas causadoras de surdez nos genes COCH e DFNA5 [12,13]. Os estudos genómicos da surdez neurossensorial hereditária, apesar das muitas oportunidades, também enfrentam sérios desafios. A diversidade e heterogeneidade dos fenótipos da surdez e o actual desenvolvimento científico limitado ainda não podem explicar a verdadeira patologia molecular da perda auditiva causada por mutações nos genes auditivos. A mesma mutação GJB2 que causa perda auditiva profunda pode ser encontrada em doentes com uma única mutação heterozigótica, mas cujo pai ou mãe também é portador desta mutação têm uma audição perfeitamente normal; o mesmo aqueduto vestibular alargado pode ser encontrado numa população chinesa com mais de 100 formas mutantes, e os fenótipos clínicos periódicos parecem ser difíceis de identificar as diferenças. Na perda auditiva genética dominante tardia, os pacientes transportam a mutação causadora da doença à nascença mas não desenvolvem problemas auditivos precocemente, mas notam um declínio gradual na audição na primeira, segunda ou terceira década. A forma como a rede genética de audição interage devido a influências ambientais, à metilação do ADN e ao papel dos genes modificadores permanece um mistério. Estima-se actualmente que existam cerca de 250-300 genes relacionados com a audição, mas apenas cerca de 70 clones (incluindo a surdez sindrómica), e muitos genes causadores de fenótipos da surdez não são conhecidos. Exemplos incluem susceptibilidade genética ao ruído e perda auditiva relacionada com a idade, perda auditiva retardada inexplicável, e genes relacionados com a via auditiva da perda auditiva central, entre outros. Mapas haplótipos completos do genoma humano irão provavelmente fornecer ferramentas poderosas para estes estudos, mas ainda é necessário muito tempo para decifrar a patogénese molecular do sistema auditivo. São colocadas mais expectativas nos estudos de genes funcionais em modelos de ratos, mas de forma alguma a expressão e o estado funcional dos genes de ratos pode substituir os mecanismos do sistema auditivo em humanos in vivo, pelo que muitos desafios permanecem. Investigação neurobiológica auditiva A aplicação de novas tecnologias biológicas tem promovido a investigação básica e clínica sobre surdez neurossensorial. Foram também feitos novos avanços na investigação sobre a regeneração das células capilares. Sabemos que uma variedade de factores como a estimulação acústica excessiva, envelhecimento, drogas ototóxicas, infecções e doenças auto-imunes podem desencadear danos irreversíveis nas células ciliadas cocleares e neurónios auditivos, levando a uma surdez neuronal permanente. A tecnologia mais crítica para o tratamento final da surdez neuronal é a regeneração das células ciliadas, e o mais importante para alcançar a aplicação clínica é o desenvolvimento de um produto com perspectivas de aplicação clínica – um vector genético eficiente e seguro. Em 2003, estudiosos chineses como Huawei Li relataram uma nova descoberta na investigação sobre células estaminais: células estaminais multipotentes que podem diferenciar-se em células capilares e células precursoras podem ser utilizadas para tratar a surdez. Em 2003, estudiosos chineses como Li Huawei relataram uma nova descoberta na investigação sobre células estaminais: células estaminais pluripotentes que podem diferenciar-se em células precursoras [16], uma descoberta que traz luz ao tratamento da surdez neurossensorial através da regeneração de células capilares. Estes resultados empolgantes dão-nos um futuro brilhante para a terapia genética da surdez neurossensorial e confiança no tratamento da surdez neurossensorial. O estudo funcional dos genes da surdez neurossensorial é uma importante direcção de desenvolvimento para a futura intervenção da surdez neurossensorial, e o nocaute de genes é uma nova técnica biológica que tem sido desenvolvida e amadurecida nos últimos anos. Usando modelos animais estabelecidos de surdez neurossensorial causada por defeitos genéticos para compreender os efeitos da inactivação dos genes no desenvolvimento, crescimento, envelhecimento e funções estruturais dos órgãos, tecidos e células, e conduzindo estudos extensivos da função auditiva e morfologia do ouvido interno em ratos smad5 knockout, descobrimos que os defeitos genéticos podem causar graves deficiências auditivas em ratos, e nos órgãos auditivos do ouvido interno, incluindo células capilares, células de suporte e espiral O defeito genético foi considerado como causador de graves deficiências auditivas e vários graus de danos nos órgãos auditivos do ouvido interno, incluindo células capilares, células de suporte e gânglios em espiral [17]. Este estudo tem implicações importantes para o estudo da função do gene auditivo e dos mecanismos moleculares da surdez neurossensorial, e pode ser utilizado como uma nova estratégia para o estudo dos genes da surdez neurossensorial. Terapia génica para surdez neurossensorial O ouvido interno tem várias vantagens únicas como modelo mais ideal para a terapia génica:
em primeiro lugar, a anatomia relativamente única do ouvido interno pode reduzir grandemente os efeitos secundários causados pela infecção genética de outros tecidos, e a concentração e dose do gene terapêutico são fáceis de apreender, tornando-o ideal para estudos in vivo. Segundo, existem muitos meios técnicos para detectar a função de várias células no ouvido interno para avaliar a eficácia e segurança da terapia genética do ouvido interno em tempo real, tais como potenciais microfónicos cocleares e emissões otoacústicas para avaliar o grau de danos nas células capilares externas, potenciais de acção composta para avaliar a função das células capilares internas, e registos monocelulares para avaliar a função das células ganglionares espirais, e potenciais intracocleares para monitorizar o estado de homeostase iónica linfática na cóclea. Mais uma vez, há muitas opções genéticas disponíveis para a terapia genética do ouvido interno. Sabe-se que mais de 90 genes estão envolvidos na função e desenvolvimento do ouvido interno, e os factores neurotróficos são escolhas muito boas para a terapia genética do ouvido interno. A investigação sobre a terapia do ouvido interno começou em 1996, e a exploração da terapia genética do ouvido interno na última década centrou-se nas seguintes áreas: prevenção da morte das células capilares; introdução e regulação da expressão genética terapêutica; inibição dos efeitos dos factores reguladores negativos; e terapia genética das células estaminais [18]. A investigação da terapia genética no ouvido interno progrediu significativamente nos últimos cinco anos, e as melhorias no método de introdução foram capazes de proteger a função do ouvido interno intacta, e a terapia genética pode alterar o microambiente da célula do ouvido interno e o fenótipo celular. Estes fenómenos observados em estudos experimentais lançaram as bases para uma nova terapêutica do ouvido interno, e os passos-chave para a eventual utilização de técnicas de terapia genética para o tratamento da surdez foram agora bem sucedidos; foi demonstrado que os vectores virais e não virais introduzem e expressam genes exógenos no sistema auditivo periférico. O futuro trabalho mais refinado envolverá o desenvolvimento de novos vectores quiméricos que integram a alta infecciosidade e estabilidade dos vectores virais com a segurança dos lipossomas; a introdução de genes será também preferida a métodos que minimizem os danos no tecido coclear e na audição, tais como a microinjecção ou a introdução de vectores de membrana de janela redonda; e a propagação local e de longo alcance de agentes terapêuticos será monitorizada e minimizada. Os principais esforços nesta fase da investigação explorando a terapia genética para a surdez concentraram-se em abordagens genéticas para preencher componentes-chave em falta no ouvido interno, e muitos esforços falharam, com resultados nesta área a ficarem muito aquém das nossas expectativas. Comparativamente, a tecnologia de interferência de RNA ou RNA antisense mostrou um melhor potencial na terapia genética para surdez, mas ainda existem muitos obstáculos à aplicação clínica da tecnologia de interferência de RNA, tais como métodos de introdução adequados e eficazes, silenciamento consistente e estável da expressão do gene patogénico e contrariar a resposta ao interferão. Em conclusão, a modificação dos genes reguladores negativos e dos genes do ciclo celular através de melhores métodos de introdução ajudará a promover o crescimento de novas células capilares. Com uma compreensão mais profunda dos mecanismos moleculares da morte celular, ciclo celular e proliferação e diferenciação celular e a melhoria contínua das técnicas de introdução de genes, e com a revelação crescente da rede reguladora das vias de condução auditiva, a terapia genética para surdez já não se limitará à exploração de uma única abordagem, mas será um programa de tratamento abrangente integrando terapia com células estaminais, regulação genética e indução de drogas. Prevenção da surdez neurossensorial O rastreio auditivo do recém-nascido é uma ferramenta importante para conseguir a detecção precoce e intervenção da surdez. No entanto, muitas surdezes têm sido detectadas tardiamente e não apresentam perda auditiva à nascença (incluindo grande síndrome do aqueduto vestibular). Por conseguinte, existem limitações ao rastreio auditivo apenas para recém-nascidos. A combinação de rastreio molecular com rastreio audiológico e genético combinado no rastreio auditivo de recém-nascidos é um método eficaz para reduzir a incidência [19], e em 2009, o Grupo de Audiologia do ramo chinês da Otorrinolaringologia-Cabeça e Cirurgia do Pescoço e o Comité Editorial do Jornal Chinês de Otorrinolaringologia-Cabeça e Cirurgia do Pescoço publicaram as Guidelines for Early Hearing Detection and Intervention in Newborns and Infants (Draft) 》, marcando que o diagnóstico e a intervenção de distúrbios auditivos em recém-nascidos na China estão a tornar-se gradualmente padronizados [20]. O diagnóstico genético da surdez juntamente com o diagnóstico pré-natal é uma tecnologia chave para assegurar o renascimento das famílias de surdos. O rastreio de mutações genéticas comuns na surdez e o diagnóstico genético clínico de rotina podem identificar um grande número de famílias com surdez hereditária, e uma vez que estas famílias identifiquem os seus filhos surdos com alelos duplos de mutações GJB2 e SLC26A4, os seus pais têm um risco de 25% de ter outro filho, e o diagnóstico pré-natal do feto pode ser realizado por amniocentese logo na 10ª semana de gestação quando o feto volta a engravidar, com uma probabilidade de 75% de o feto transportar apenas um ou nenhum alelo. Na China, uma percentagem significativa de surdez neurossensorial é causada pelo uso inadequado de antibióticos aminoglicosídeos, tais como estreptomicina, gentamicina, canamicina, e neomicina. Verificou-se que tais pacientes são altamente sensíveis a estes medicamentos devido a mutações do gene mitocondrial, causando assim “surdez de uma dose” em alguns pacientes. Contudo, devido ao seu baixo preço, amplo espectro antibacteriano, e boa eficácia especialmente no tratamento da tuberculose, os aminoglicosídeos não foram completamente retirados do mercado de fármacos. Os testes genéticos mitocondriais antes da utilização de tais medicamentos podem identificar riscos potenciais antecipadamente e prevenir a ocorrência de surdez. A implementação de “um tiro para a prevenção da surdez”, diagnóstico genético da surdez e diagnóstico pré-natal é um exemplo bem sucedido de medicina translacional. Os resultados “experimentais” laboratoriais foram validados por “ensaios” clínicos e foram aplicados à prática clínica de diagnóstico e prevenção da surdez hereditária, evitando a recorrência da surdez em indivíduos que não portam a mutação sensível à surdez mitocondrial. Este é um excelente modelo para a medicina translacional. Perspectivas Embora o diagnóstico molecular de certas perdas auditivas neurossensoriais seja agora possível e possa ser utilizado como base para a prevenção, a questão do tratamento após o diagnóstico está ainda na sua infância. A direcção futura do desenvolvimento continua a ser o mecanismo de interacção entre factores genéticos e ambientais no desenvolvimento da perda auditiva neurossensorial, a identificação e função de novos genes, o tratamento biológico, a regeneração de células capilares e o desenvolvimento de medicamentos terapêuticos personalizados e orientados. A implementação da política do Ministério da Saúde de “fazer avançar a porta e prevenir primeiro”, o estabelecimento de um sistema de prevenção da deficiência auditiva na China, e a combinação de tecnologia de prevenção da deficiência auditiva e de diagnóstico genético na China são de importância histórica para o desenvolvimento do projecto de qualidade da população, centrado na prevenção e detecção precoce de defeitos congénitos na China. A prevenção eficaz e o tratamento de baixo custo da surdez neurossensorial é o objectivo final para melhorar a qualidade de vida dos pacientes, e a investigação sobre a prevenção e tratamento da surdez neurossensorial é de grande importância.