Untersuchungen zur Durchführbarkeit eines Innenohr-Gentransfers nach Mittelohrapplikation eines adenoviralen Vektors

 

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Zusammenfassung

Hintergrund: Mehrere Arbeitsgruppen haben im Tierexperiment demonstriert, dass eine Gentherapie zur Innenohrintervention geeignet sein kann. Verschiedene Zugangswege sind hierfür am Versuchstier erfolgreich angewendet worden. Um das Risiko einer Innenohrschädigung durch eine Eröffnung des Perilymphraums im Rahmen der Vektorapplikation zu vermeiden, wurde in dieser Arbeit untersucht, ob durch eine Mittelohrapplikation eines adenoviralen Vektors ein konstanter Innenohr-Gentransfer erreicht werden kann. Methode: Eine einseitige Mittelohrapplikation eines adenoviralen Vektors erfolgte in 4 Meerschweinchen entweder direkt auf die Rundfenstermembran (RFM), oder in 4 Tieren über ein auf die RFM platziertes Gaze-Depot. Die Expression eines Reportergens (lacZ) wurde zur Lokalisation transduzierter Zellen genutzt. Ergebnisse: Nur in einem von 8 untersuchten Versuchstieren konnte eine intracochleäre Expression des Reportergens nachgewiesen werden, während alle 8 Tiere eine starke lacZ-Expression in der Mittelohrmukosa, der RFM und in der den Stapes überziehenden Schleimhaut zeigten. Schlussfolgerungen: Die Ergebnisse weisen auf eine Unpassierbarkeit der RFM für den adenoviralen Vektor hin. Eine Mittelohrapplikation des adenoviralen Vektors ist nicht geeignet, um einen konstanten intracochleären Gentransfer zu erreichen. Ein Mittelohr-Gentransfer könnte aber eine potenzielle Interventionsmöglichkeit zur Behandlung von Erkrankungen der Mittelohrmukosa darstellen.

Evaluation of Inner Ear Gene Transfer Following Middle Ear Application of an Adenoviral Vector

Background: Several groups demonstrated in animal experiments that gene transfer is a feasible tool for inner ear intervention. Various approaches for inoculation of vectors have been successfully used for inner ear gene therapy. One possible way to reduce the risk of hearing loss following the opening of the cochlea for application of the vector into the perilymphatic space is to deliver vectors through the round window. This study was designed to determine whether middle ear application of an adenoviral vector is a feasible approach to inoculate vectors and lead to transduction of cells in the inner ear. Methods: A unilateral middle ear application of an adenoviral vector was performed in 4 guinea pigs directly on the round window membrane (RWM) and in 4 additional animals by placing a cotton patch soaked with the vector solution on the RWM. The expression of a reporter gene (lacZ) was used to localize vector-transduced cells. Results: Only one out of 8 animals showed cochlear expression of the reporter gene, whereas all 8 animals showed strong lacZ expression in the middle ear mucosa, in the RWM and in the mucosa surrounding the stapes. Conclusion: Our results indicate that the RWM presents a close barrier, almost completely preventing the adenovirus to diffuse into the perilymphatic space. Therefore middle ear application of an adenoviral vector cannot be used to induce inner ear gene transfer. However, middle ear application of a viral vector may be useful for developing treatment for diseases of the middle ear mucosa.

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Dr. Timo Stöver

Hals-Nasen-Ohrenklinik der Medizinischen Hochschule Hannover

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