盡管貝多芬聽力喪失的原因未知，但很多案例顯示耳聾實(shí)際都和遺傳 DNA 突變有關(guān)，而目前已知的和耳聾相關(guān)的基因有近 100 個(gè)。但迄今為止，幾乎沒有任何治療方法可以減緩或者逆轉(zhuǎn)耳聾。貝多芬逝世兩個(gè)世紀(jì)后的今天，阻止遺傳因素導(dǎo)致耳聾的技術(shù)離實(shí)現(xiàn)臨床已越來越近。

北京時(shí)間 12 月 21 日，哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院耳鼻喉科副教授 Zheng-Yi Chen 和哈佛大學(xué)化學(xué)與化學(xué)生物學(xué)教授、美國(guó)博德研究所核心成員 David R. Liu 共同主導(dǎo)的一項(xiàng)研究在線發(fā)表在在國(guó)際著名期刊《自然》（Nature），該團(tuán)隊(duì)用基因編輯技術(shù)治療 TCM1 突變“貝多芬小鼠”的遺傳性耳聾，并取得良好效果。

內(nèi)耳是聲音感知的最重要部位，其中內(nèi)耳毛細(xì)胞又是人類聽到聲音的關(guān)鍵。其中，TCM1 是內(nèi)耳毛細(xì)胞中機(jī)械力傳導(dǎo)的重要組成部分，TCM1 蛋白在內(nèi)耳毛細(xì)胞的纖毛上形成通道，當(dāng)聲波引起纖毛運(yùn)動(dòng)時(shí)這種通道就會(huì)打開，隨后鈣離子進(jìn)入細(xì)胞生成電信號(hào)，電信號(hào)傳遞到大腦后形成聽覺。

TCM1 發(fā)生了一種顯性負(fù)性錯(cuò)義突變后，會(huì)導(dǎo)致內(nèi)耳毛細(xì)胞單通道電流水平和鈣滲透率降低，進(jìn)一步導(dǎo)致感音神經(jīng)性語后聾（語言形成后出現(xiàn)耳聾）。通常，TCM1 顯性突變患者在 10-15 歲時(shí)會(huì)開始逐漸變聾。

TCM1 顯性突變即意味著，一對(duì)等位基因中只有一個(gè)發(fā)生突變就會(huì)導(dǎo)致功能喪失，從而致聾。這也就使得修復(fù)顯性突變成了一項(xiàng)精細(xì)的任務(wù)：必須使突變基因失活，同時(shí)還要保留野生型基因。這一對(duì)基因的差別只在于其中一個(gè)核苷酸的不同。突變的 TCM1 在原本野生型一個(gè)胸腺嘧啶核苷酸 T 的位置變成了腺嘌呤核苷酸 A。

基因編輯過程示意圖

Chen 和 Liu 團(tuán)隊(duì)啟用的是熱門的 CRISPR–Cas 基因編輯技術(shù)。研究團(tuán)隊(duì)將含有Cas9 和 RNA 的脂滴注入新生 TCM1 貝多芬小鼠的內(nèi)耳，這種脂滴能和細(xì)胞隨后融合。基因編輯后突變基因中腺嘌呤核苷酸 A 被敲除，從而使該基因失活。但同時(shí)保留了野生型基因，保證正常聽力功能實(shí)現(xiàn)。

研究團(tuán)隊(duì)評(píng)估得出，基因編輯過的小鼠中內(nèi)耳毛細(xì)胞的存活率更高、聽腦干反應(yīng)閾值更低。此外，聽覺反射也出現(xiàn)改善，基因編輯過的成年貝多芬小鼠在聽到突發(fā)噪音時(shí)會(huì)表現(xiàn)出驚嚇，然而未經(jīng)基因編輯的小鼠對(duì)此毫無反應(yīng)。

論文最后指出，這一治療途徑在治療和內(nèi)耳毛細(xì)胞功能障礙有關(guān)的常染色體顯性遺傳耳聾方面具備潛力，也為反義寡核苷酸療法和 RNA 干擾療法提供了補(bǔ)充策略。