癱瘓小鼠接受人類脊髓組織移植,能重新走路了!這個突破,或將治愈諸多絕症…

脊髓損傷導致的癱瘓,伴隨著令人生不如死的痛苦。患者無法移動肢體,終日只能躺在床上,吃喝拉撒都需要他人幫忙。褥瘡、肺部感染、大小便障礙、幻肢痛、肌肉萎縮,這些每日都要面對。這種生活,似乎只是活著而已。

據邁阿密癱瘓治愈項目的統計,僅在美國,每年就有約17810名患者因脊髓損傷導致癱瘓。在全球,這個數字更是達到驚人的數百萬。多年來,人們嚐試過很多方法修複脊髓,但成功率很低。

問題主要出現在兩個方面。第一個問題,是患者的身體會對注入的異體組織產生排斥反應,也就是免疫系統把移植物當作異物,會像攻擊病毒一樣攻擊它。第二個問題,是移植進患者體內的遊離細胞無法形成一個功能網絡,與脊髓其他部分沒有產生連接,也就無法恢復患者的運動功能。這兩大難題讓全球的科學家們搔頭抓耳,不知如何解決。

但最近,以色列特拉維夫大學的科學家們宣佈,他們的一項實驗成功,離正確答案又近了一步!領導這項研究的是塔爾·德威爾(Tal Dvir)教授,他是薩戈爾再生生物中心的主管。

幾年前,他想到可以讓脊髓中的運動神經元進入模擬胚胎發育的狀態。這種狀態會給細胞一個重要信號,即「這裡需要出現組織再生」,破損的脊髓會在這個過程中被治愈,排斥反應的風險也會大大降低。此外他還推斷,在植入開始前先建好一個功能完整的神經元網絡,可以讓移植細胞發揮功能的概率增加,因為它和宿主的身體融合得更好。

想好這些假設後,德威爾帶領團隊開始幹活了。他們從三名誌願者的肚子上,提取出少量腹部脂肪組織,然後把其中的細胞和細胞外基質分開。細胞和細胞外基質的實驗分兩條路線走。

細胞會被重新編程,也就是把它從成熟體細胞,誘導回多能桿細胞。多能桿細胞在再生醫學中很常用,它可以在體外無限增殖,具有分化為各種細胞類型的能力,經常被用來取代因損壞或疾病凋亡的舊細胞。而細胞外基質,會被團隊用種種手法,變成一種特殊的凝膠。研究團隊用凝膠把多能桿細胞封起來,讓它在一個三維微觀環境中進行分化,模擬脊髓在胚胎狀態的發育。

德威爾團隊發現,實驗的效果非常好,凝膠不光能夠支持細胞生長,還能讓細胞不斷適應四周,創造了一種動態的誘導性微環境。最終,通過這套方法,他們成功分化出了具有功能性的脊髓運動神經元,繼而製造出脊髓移植物。理論上,只要把它放到患者脊髓受傷的部位,就可以修複損傷,恢復運動能力。

因為法律問題,德威爾團隊還沒找人類患者做實驗,而是找了癱瘓的小白鼠。他們找到小白鼠分為兩類,一種是剛剛癱瘓的,一種是癱瘓了至少一年的。

結果發現,植入了他們造出的人類脊髓組織後,近期癱瘓的小白鼠在三個月內恢復了行走能力,治療成功率是100%。長期癱瘓的小白鼠要差些,80%的小鼠恢復行走能力,剩下的20%還不行。不過,不管癱瘓了多久,這部分小鼠在手術後6周都表現出更好的運動能力。

「實驗中,所有小白鼠都以非常快的速度康復,到最後,它們基本都能行走。」德威爾說,「這是世界上第一起,用人類組織移植物讓長期癱瘓的動物康復的實驗,它和研究人類癱瘓的療法緊密相關。」,

實驗的具體內容,已經發佈在最新一期的《高等科學》期刊上。

德威爾告訴媒體,雖然實驗中用的是小白鼠,但他確信這個技術能在人類身上奏效。小白鼠用的是三個人類誌願者的脊髓移植物,但如果是在人類身上做手術,他們肯定是用患者自己的細胞組織,來製造移植物。「我們會用患者的細胞,製造獨屬於他們的脊髓移植物,這樣既能讓受損的組織再生,也沒有排斥風險。」,

他強調了這項實驗的實際意義,此前大多數研究都局限於癱瘓時間不長的動物,但現實中,很多患者已經癱瘓多年。「大多數需要治療的人在接受手術前已經癱瘓了很長一段時間。這是很重要的。我們的實驗對最近癱瘓和長期癱瘓的小鼠都有效,所以大概率也能對癱瘓時間不同的人有效。」,

德威爾在2019年成立了一家叫Matricel的公司,這個公司的使命就是讓這項技術用於臨床。雖然目前為止他們只做了小鼠實驗,但因為移植物是用人類細胞培養的,這意味著研究已經處於後期階段。「我們一直在老鼠身上用人類的移植物,而不是老鼠的,這讓我們在實驗成功後不會回到原點,重新做人類的研究。現在,我們已經知道如何給人類做移植物,所以很快就能進入臨床試驗期。」,

德威爾估計,未來兩年半內就能在人類患者身上做實驗,5名誌願者已經找好了。Matricel公司已經根據美國食品和藥物監管局的標準,做好準備工作,希望在技術得到驗證後,能快速投入商業使用。

」因為我們在再生醫學方面有領先的技術,而且目前沒有對癱瘓患者的替代治療方案,所以有充分的理由相信,我們的技術能很快獲得批準。」德威爾說。整個團隊都非常樂觀和興奮,他們不光認為這項技術能治愈癱瘓的人類患者,還可能解決其他病症,比如帕金森綜合症、腦部創傷、心肌梗、老年性黃斑部病變。

當然,他們還需要一系列研究證明自己的觀點,如果他們的判斷是真的,那麼全球的醫學界都將迎來巨變。有的媒體潑冷水,表示在動物身上有效的療法,在人類身上未必有效。2020年,哈佛大學發表一份報告,說雖然小鼠和人類的DNA有92%的相似度,但兩種動物的基因以不同的方式作用。

這導致很多在小鼠上測試的藥物,對人類經常無效。比如,人類找到數百種治療小鼠老年癡呆、癌症、糖尿病和各種遺傳性疾病的方法,但對人類幾乎沒用。

但德威爾的技術並不是藥物,他們給小鼠用的也是人類移植物,和小鼠比起來,似乎在人類身上更容易成功。況且,前不久還有一名男子成功移植了豬心臟,證明一切皆有可能。所以,應該可以期待一下德威爾團隊的成功吧。只希望全球癱瘓在床的人們,都能得到一個行走在艷陽下的明天……微信公眾號規則又進行了調整。

 

 

圖片源自網路

本文來源授權:微信公眾號「英國那些事兒」(ID:hereinuk)