宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的研究人员领导的一项研究表明，一种名为GAS2的基因在正常听力中起着关键作用，缺乏这种基因会导致严重的听力损失。
研究人员发现，由GAS2编码的蛋白质对于维持内耳支持细胞的结构刚度至关重要，而内耳支持细胞通常有助于放大传入的声波。他们发现，缺乏功能性GAS2的内耳支持细胞失去了放大能力，导致小鼠出现严重的听力损伤。研究人员还确定了有GAS2突变和严重听力损失的人。
在美国，每1000个孩子中就有2到3个生来就有单耳或双耳听力损失。这些病例中大约有一半是遗传的。虽然助听器和人工耳蜗能起到一定作用，但这些设备很少能使听力恢复正常。
宾夕法尼亚大学医学院爱泼斯坦实验室的主要重点之一是研究控制内耳发育和功能的基因，这些基因通常与先天性听力损失有关。内耳包含一个复杂的蜗牛状结构——耳蜗，它放大声波的振动，将其转换成神经信号，并将这些信号发送到大脑的听觉皮层。
几年前，爱泼斯坦的研究小组发现，Gas2，即人类Gas2的小鼠版本，在胚胎中被另一种已知对内耳发育至关重要的基因激活。为了确定Gas2在这一发育过程中的作用，研究小组培育了一种基因从基因组中被敲除的小鼠，并将其称为Gas2敲除小鼠。
爱普斯坦实验室的前研究生亚历克斯·罗哈切克博士很困惑地观察到，敲除gas2的小鼠的内耳细胞和结构似乎很正常。然而，经过测试，这些动物被证明有严重的听力障碍，在高达50分贝的高频率下存在缺陷，相当于损失了99.999%的正常声能。
博士后研究员、该研究的第一作者之一陈廷芳博士确定，Gas2通常在内耳支持细胞——柱细胞和德特氏细胞中活跃。在这些细胞中，由该基因编码的蛋白质以一种捆扎和稳定微管的方式与柔性的管状结构结合，有效地使细胞变硬。
在宾夕法尼亚大学医学院生理学助理教授、微管专家Benjamin L. Prosser博士的合作团队的帮助下，研究人员发现，当柱状细胞和Deiters"细胞缺乏Gas2时，它们的微管束往往会分开，从而大大降低细胞的硬度。
事实证明，这对听力有可怕的影响。在内耳内，柱状细胞和氏细胞帮助形成耳蜗的基本结构，并为外毛细胞提供物理支持。外毛细胞响应传入的声音振动而移动——本质上是为声音能量提供关键的放大。实验表明，由于缺乏Gas2，柱状细胞和德氏细胞的硬度下降，严重降低了它们所支撑的外毛细胞的扩声性能。
爱泼斯坦说:“我们观察到，在gas2基因敲除小鼠体内，一些deiter细胞甚至在外毛细胞快速运动的压力下发生了变形。”
实验包括在gas2基因敲除活小鼠和正常小鼠的内耳中传播声波的复杂成像，由南加州大学凯克医学院耳鼻喉头颈外科**兼教授John Oghalai博士和他的团队进行。
奇怪的是，研究人员在医学文献中没有发现与gas2相关的先天性听力损失的报道。甚至当他们走访世界各地经营听力损失诊所的同事时，他们也空手而归。
后来有一天，荷兰内梅亨大学医学中心(Radboud University Medical Center)分子耳遗传学教授兼**汉尼·克雷默(Hannie Kremer)博士给爱泼斯坦发了一封电子邮件。她和她的团队一直在研究一个索马里家庭，其中四个兄弟姐妹从小就患有严重的听力损失。受影响的家庭成员在已知的听力损失基因中没有突变，但每个人都携带了两个突变的GAS2拷贝。
因此，这项研究确定了GAS2很可能是人类听力损失的新基因——这是已知的第一个影响内耳支持细胞机械特性的基因。
由于GAS2突变导致的听力损失在人群中的普遍程度仍有待确定，但Epstein指出，这种类型的先天性听力损失仍然是未来基因治疗的一个有吸引力的目标。
他说:“在许多遗传性听力损失的情况下，受影响的细胞是永久性受损或死亡的，但在这种情况下，受影响的细胞是完整的，可以想象，通过恢复GAS2的功能，这些细胞可以恢复正常或接近正常。”
他补充说，这种基因疗法可能不仅对儿童早期听力损失的更明显的病例有用，而且对那些遗传突变导致成年期听力损失发展较慢的病例(可能更多)也有用。
