星期四, 2月 16

治療失明新辦法:工程病毒入眼配合光遺傳眼鏡

光遺傳是一門新興技術,最近有兩家創業公司表示,它們要展開臨床實驗,將光遺傳技術與高科技眼鏡結合,讓光線進入眼睛,治療失明。這兩家公司一家是巴黎GenSight Biologics,還有一家是紐約Bionic Sight,它們都認為,如果將可穿戴電子設備與基因治療技術融合,可以讓視網膜重新感知光線,從而達到恢復視力的目的。


有一些病人因為患上色素性視網膜炎所以視力退化,兩家公司要幫助的正是此類病人。色素性視網膜炎會破壞視網膜感光細胞。有許多視網膜疾病導致感光細胞(也就是光感受器)減少,從理論上講,如果上述方法可行,同類疾病都可以用新技術治療。


光遺傳學是基因治療的一種,它用非傳統方法繞過受損的光感受器。有了這門技術,科學家可以將遺傳指令添加到不同類型的視網膜細胞、神經節中,如此一來,它們就可以感知到光線。

GenSight與巴黎Institut de la Vision攜手合作開發了一幅眼鏡,眼鏡上面安裝了攝像頭、微處理器、數字微鏡片,它可以將攝像頭捕捉的圖像轉化為明亮的紅色光脈衝,刺激修改後的細胞。GenSight CEO伯納德·吉利(Bernard Gilly)說,科學家用失明的猴子、老鼠測試過,看起來可以讓動物恢復視力,不過只有在人類自願者身上做實驗,讓他們描述感知到的東西,才能知道治療是否真的可行。照吉利的估計,今年就可以在人類身上做實驗。

去年3月,有一些病人在德州測試過光遺傳技術,企業正在追踪測試結果。RetroSense Therapeutics是測試的主導者,最近它已經被Allergan公司收購。在最初的測試過程中,一位失明女子成為首位接受光遺傳治療的病人,科學家想幫助她恢復視力。
西南視網膜基金會(Retina Foundation of the Southwest)的大衛·伯奇(David Birch)透露說,已經有4名病人登記,他們參與了實驗。治療時研究人員三次向病人的眼睛注射藥劑,注入的是一種工程病毒,它攜帶了藻類基因,藻類的指令細胞可以生成感光蛋白。結果到底如何呢?研究人沒有透露結果,所以我們不知道病人的視力是否恢復了一些。

RetroSense用自然光激活細胞,不過用這種方法治療效果可能不太好,因為感光蛋白只對特定強度的光線產生反應,如果是低強度環境光或者自然光,亮度可能不夠,無法激活細胞。

理查德·馬斯蘭德(Richard Masland)是哈佛醫學院的眼科教授,他還是RetroSense的科學顧問。馬斯蘭德說,正是因為上述原因,RetroSense才選擇用護目鏡或者其它“光適應機械”發射光線,這種光線的波長和強度剛好適合,光線會射入眼睛。

Bionic Sight公司也有這種打算,它準備將護目鏡與光遺傳技術結合在一起。Bionic Sight是威爾康乃爾醫學院的神經系統科學家謝拉·尼倫伯格(Sheila Nirenberg)創辦的。1月份,Bionic Sight曾宣布與基因治療公司Applied Genetic Technologies合作,2018年開始臨床測試。

刺激神經節細胞真的可以恢復視力嗎?目前還沒有答案。一般來說,神經節細胞的活動依賴於神經脈衝,細胞並不能直接感知光線。尼倫伯格認為,她們開發的護目鏡可以將光線轉化為“神經代碼”,也就是一種預先處理的脈沖模式,在神經節細胞看來,這些脈衝似乎是從視網膜的其它細胞發送的。

斯坦福大學漢森實驗物理實驗室主管、眼科教授丹尼爾·帕蘭克(Daniel Palanker)認為,尼倫伯格使用“神經代碼”的方法可能不會成功。為什麼?因為人眼有30多種視網膜神經節細胞,一些對光線產生反應,一些對運動產生反應,還有一些能感知到對比度的差異。要找到一套光線模式讓所有細胞溝通不太可能。
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