著名鋼琴家貝多芬在32歲時聽力完全喪失，其傷害不言而喻，他在留給其兄弟的遺囑中寫道，“正如落葉凋零，我的生命也已變得空洞。”
盡管貝多芬聽力喪失的原因未知，但很多案例顯示聽力障礙實際都和遺傳DNA突變有關，而目前已知的和聽力障礙相關的基因有近100個。但迄今為止，幾乎沒有任何治療方法可以減緩或者逆轉聽力障礙。貝多芬逝世兩個世紀后的今天，阻止遺傳因素導致聽力障礙的技術離實現臨床已越來越近。
哈佛大學醫學院耳鼻喉科副教授Zheng-Yi Chen和哈佛大學化學與化學生物學教授、美國博德研究所核心成員David R. Liu共同主導的一項研究在線發表在在國際著名期刊《自然》(Nature)，該團隊用基因編輯技術治療TMC1突變“貝多芬小鼠”的遺傳性聽力障礙，并取得良好效果。
內耳是聲音感知的最重要部位，其中內耳毛細胞又是人類聽到聲音的關鍵。其中，TMC1是內耳毛細胞中機械力傳導的重要組成部分，TMC1蛋白在內耳毛細胞的纖毛上形成通道，當聲波引起纖毛運動時這種通道就會打開，隨后鈣離子進入細胞生成電信號，電信號傳遞到大腦后形成聽覺。
TMC1發生了一種顯性負性錯義突變后，會導致內耳毛細胞單通道電流水平和鈣滲透率降低，進一步導致感音神經性語后聾(語言形成后出現聽力障礙)。通常，TMC1顯性突變患者在10-15歲時會開始逐漸變聾。
TMC1顯性突變即意味著，一對等位基因中只有一個發生突變就會導致功能喪失，從而致聾。這也就使得修復顯性突變成了一項精細的任務：必須使突變基因失活，同時還要保留野生型基因。這一對基因的差別只在于其中一個核苷酸的不同。突變的TMC1在原本野生型一個胸腺嘧啶核苷酸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團隊啟用的是熱門的CRISPR–Cas基因編輯技術。研究團隊將含有Cas9和RNA的脂滴注入新生TMC1貝多芬小鼠的內耳，這種脂滴能和細胞隨后融合。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。但同時保留了野生型基因，保證正常聽力功能實現。
研究團隊評估得出，基因編輯過的小鼠中內耳毛細胞的存活率更高、聽腦干反應閾值更低。此外，聽覺反射也出現改善，基因編輯過的成年貝多芬小鼠在聽到突發噪音時會表現出驚嚇，然而未經基因編輯的小鼠對此毫無反應。
論文最后指出，這一治療途徑在治療和內耳毛細胞功能障礙有關的常染色體顯性遺傳聽力障礙方面具備潛力，也為反義寡核苷酸療法和RNA干擾療法提供了補充策略。
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