基因療法成功使脊髓斷損小鼠恢復運動能力

瑞士的神經恢復團隊,在恢復脊髓斷損的醫療難題上,已有可觀的成績。圖片是研究團隊利用電流刺激,使下肢癱瘓的患者恢復了一些行走能力。(圖/NeuroRestore)

雖然醫學發展已相當進步,但是面臨脊髓斷損仍然是非常棘手,因爲我們對脊髓神經的瞭解並不多。然而瑞士的神經恢復團隊(NeuroRestore)正在挑戰不可能,他們已經開發出一種基因療法,有效的刺激脊髓損傷後的神經再生,並引導神經重新連接到正確位置。在小鼠實驗中已獲得可觀的成果,或許不久遠的未來,也可能修復脊損癱瘓的患者。

每日科學(ScitechDaily)報導,我們都知道,如果脊髓神經只是部分受損,那麼在手術移回正確位置之後,神經也能自發性恢復。但是萬一脊髓完全損傷,那麼就無法自然修復,爲何如此?目前醫學界尚不完全明白。對此,NeuroRestore的團隊,正在一點一點的尋找原因。

NeuroRestore的中樞神經系統再生部門主任馬克安德森說(Mark A. Anderson)說:「五年前,我們利用再生療法證明,在解剖學上,脊髓受損之後,神經纖維可以透過幹細胞等基因催化刺激,生成新的神經纖維。然而,這還不足以恢復運動功能,因爲新形成的神經纖維,無法連接到另一側斷裂的神經纖維正確位置。這一直是個難題。」

這隻小鼠原本後肢沒有作用,在經過神經修復與再生技術後,後肢已經可以運動。(圖/NeuroRestore)

想了解如何正確連接,那麼就必須更瞭解神經纖維,這就像一堆亂如麻花的網路線,要仔細的瞭解每個線的作用與來源。NeuroRestore的科學家們與加州大學洛杉磯分校( UCLA ) 、哈佛醫學院的同行合作,使用一種超高倍率的磁振造影分析儀,使整個脊髓神經都認識的更清楚,其倍率達到奈米等級。

再對神經細胞進行RNA 定序,確定哪些神經節(軸突)必須再生,也終於知道這些神經節要連接到哪些對象,才能恢復運動功能。」

有了這些知識之後,他們提出了一套多管齊下的基因療法。在癱瘓小鼠的實驗當中,科學家活化了神經元的生長程序,成功再生其神經纖維,並且上調特定蛋白質,以支持神經元通過斷裂處的生長,當兩端的神經元都已再生,欠缺相互連結的機會時,再利用引導分子,把兩端都已再生的神經纖維,與它們正確對象目標相互連結。

雖然文章中忽略了一些原理,比如特定蛋白質,以及引導分子,但是在他們發佈的實驗影片中,原本後肢癱瘓的小鼠,經過治療後,後肢恢復了行走能力,行走的狀態與癱瘓之前也很相似,看不出後遺症。

這項觀察揭示了一種以前未知的再生療法,而同一批團隊在先前的實驗性電刺激治療中,也有不錯的表現,因此團隊希望,基因療法能夠與電刺激等其他手術合作發揮作用。

雖然在將這種基因療法應用到人類之前,還必須克服許多障礙,但科學家們樂觀的認爲,大概在未來幾年年,就可以實現脊損癱瘓患者恢復一定程度的運動能力。