每年全球約有150萬人因患有原發(fā)性視網(wǎng)膜色素變性,而導(dǎo)致失明。而現(xiàn)在一項(xiàng)卓有成效的研究成果將為他們帶來福音。瑞士一個(gè)神經(jīng)生物研究小組運(yùn)用基因療法,使患有這一疾病的小鼠恢復(fù)了視力。
研究成果最初得益于一項(xiàng)簡單卻至關(guān)重要的觀察,對于原發(fā)性視網(wǎng)膜色素變性晚期的患者,處于休眠狀態(tài)的視網(wǎng)膜內(nèi)仍有一定數(shù)量的感光細(xì)胞,這些感光細(xì)胞能夠?qū)⒐饽苻D(zhuǎn)化為神經(jīng)信號(hào)。這不是最新才有的醫(yī)學(xué)發(fā)現(xiàn),只不過瑞士的研究小組經(jīng)過查閱大量醫(yī)學(xué)文獻(xiàn),并結(jié)合來自解剖遺體的視網(wǎng)膜切片,重新確認(rèn)了這一點(diǎn)。
激活殘存細(xì)胞
我們知道,視網(wǎng)膜有兩種類型的感光細(xì)胞組成,它們分別是視錐細(xì)胞和視桿細(xì)胞。視錐細(xì)胞可以感知色彩,負(fù)責(zé)白天的視力:視桿細(xì)胞則幫助我們在黑夜里辨別出黑白的影像。
患有原發(fā)性視網(wǎng)膜色素變性的病人,視網(wǎng)膜的感光細(xì)胞集體退化,視野逐漸縮小,直至徹底失明。起初,遭殃的是視桿細(xì)胞:繼而,視錐細(xì)胞慢慢喪失感光能力。不過,視錐細(xì)胞并不會(huì)消失,只是數(shù)量有所減少。少量的視錐細(xì)胞一直固守在視網(wǎng)膜內(nèi),這一發(fā)現(xiàn)給研究小組帶來了靈感。如果找到一種機(jī)制可以激活這些殘存的視錐細(xì)胞,那么就有可能修復(fù)整個(gè)視覺系統(tǒng)。
目前要做到這一點(diǎn),唯有通過基因操作,向視錐細(xì)胞轉(zhuǎn)入一種光敏蛋白基因,其編碼的蛋白將在光照刺激下產(chǎn)生電信號(hào)。瑞士研究小組在這方面擁有非常豐富的經(jīng)驗(yàn)。此前,該研究小組已經(jīng)成功地在另一種細(xì)胞,即位于視錐細(xì)胞下游的雙極細(xì)胞內(nèi)誘導(dǎo)了此類蛋白的表達(dá),使雙極細(xì)胞得以替代感光細(xì)胞發(fā)揮作用。現(xiàn)在,要能激活視錐細(xì)胞,視力無疑將·恢復(fù)得更好。
瑞士研究小組選擇了一種來自光敏細(xì)菌叫做鹽細(xì)胞視紫紅質(zhì)的蛋白。他們分離出該蛋白的編碼基因,隨后按照基因治療技術(shù),將其嵌入一個(gè)改造病毒的基因組。這種經(jīng)過改造的“病毒載體”,專以視錐細(xì)胞為侵入對象。成果立竿見影,轉(zhuǎn)入的基因在視錐細(xì)胞中立刻產(chǎn)生了蛋白表達(dá),視錐細(xì)胞開始對光線做出反應(yīng),并將電信號(hào)傳向神經(jīng)元。視網(wǎng)膜細(xì)胞的所有常規(guī)反應(yīng)一應(yīng)俱全,包括運(yùn)動(dòng)反應(yīng)。
這一結(jié)果,令研究小組非常興奮。因?yàn)檫@是人類第一次挽回視網(wǎng)膜的所有生理功能,而且還是在病情已經(jīng)非常嚴(yán)重的階段。此前,醫(yī)學(xué)界針對原發(fā)性視網(wǎng)膜色素變性導(dǎo)致的視網(wǎng)膜病變,一籌莫展。
成果立竿見影
瑞士研究小組對患有原發(fā)性視網(wǎng)膜色素變性的小鼠進(jìn)行基因治療。試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn),小鼠的視力·恢復(fù)得很好,它們在視動(dòng)測試中的表現(xiàn)證實(shí)了這一點(diǎn)。小鼠們被放在一個(gè)轉(zhuǎn)盤中央的固定平臺(tái)上,轉(zhuǎn)盤上滿是豎直的黑白條紋。當(dāng)條紋向著一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng),視覺良好的小鼠會(huì)本能地轉(zhuǎn)動(dòng)頭部,讓視線跟隨這些移動(dòng)的線條。而且,通過改變線條的寬度,還能確定它們的視力好壞。測試顯示,基因治療后的小鼠表現(xiàn),比起它們患病的同類,要好很多。
這一成果在人類身上的應(yīng)用也指日可待。瑞士研究小組從捐獻(xiàn)者的遺體上采集了一些視網(wǎng)膜細(xì)胞,其中視錐細(xì)胞依然在列,只是對光線沒有任何反應(yīng)。試驗(yàn)中,研究人員已使它們產(chǎn)生了同樣的蛋白表達(dá),對細(xì)胞神經(jīng)活動(dòng)的記錄更是證明了基因療法的成功。
看清黑白世界
瑞士研究小組下一步要做的是在靈長動(dòng)物身上做試驗(yàn)。只有這樣,才能確定這一方法是否對人類可行。此外,還有一點(diǎn)亟待理清,那就是確認(rèn)鹽細(xì)胞視紫紅質(zhì)不會(huì)引發(fā)免疫反應(yīng)。哪怕概率非常低,因?yàn)閷τ谏眢w的其余器官而言,眼睛是一組相對獨(dú)立的器官。展望未來,最先受益的應(yīng)該是視錐細(xì)胞殘存較多的患者,隨后才是其他人群。但是,就目前進(jìn)展來看,僅僅依靠基因療法是不夠的,為避免殘余視錐細(xì)胞的退化,必須同時(shí)輔以神經(jīng)保護(hù)因子治療。在法國巴黎的視覺研究所,研究人員對人類視網(wǎng)膜培養(yǎng)體實(shí)施的基因治療也取得了成功。
可以想象得到,獲得這一治療的患者看到的將是一個(gè)黑白世界。這是因?yàn)橐曞F細(xì)胞原有的蛋白固然能感知藍(lán)、綠、紅三色,但鹽細(xì)胞視紫紅質(zhì)卻無法做出這樣的區(qū)分。同樣可以確定的是,日常的光照強(qiáng)度不足以激活鹽細(xì)胞視紫紅質(zhì)。為此,一種特制的眼鏡現(xiàn)已在開發(fā)之中,它將能彌補(bǔ)這一缺陷。哪怕這一眼鏡前期沒有開發(fā)出來,對于盲人來說,能夠看到黑白的世界,也將是很大的福祉