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治疗失明新办法:工程病毒入眼配合光遗传眼镜

木中君 中字

光遗传是一门新兴技术,最近有两家创业公司表示,它们要展开临床实验,将光遗传技术与高科技眼镜结合,让光线进入眼睛,治疗失明。这两家公司一家是巴黎GenSight Biologics,还有一家是纽约Bionic Sight,它们都认为,如果将可穿戴电子设备与基因治疗技术融合,可以让视网膜重新感知光线,从而达到恢复视力的目的。

有一些病人因为患上色素性视网膜炎所以视力退化,两家公司要帮助的正是此类病人。色素性视网膜炎会破坏视网膜感光细胞。有许多视网膜疾病导致感光细胞(也就是光感受器)减少,从理论上讲,如果上述方法可行,同类疾病都可以用新技术治疗。

光遗传学是基因治疗的一种,它用非传统方法绕过受损的光感受器。有了这门技术,科学家可以将遗传指令添加到不同类型的视网膜细胞、神经节中,如此一来,它们就可以感知到光线。

治疗失明新办法:工程病毒入眼配合光遗传眼镜

GenSight与巴黎Institut de la Vision携手合作开发了一幅眼镜,眼镜上面安装了摄像头、微处理器、数字微镜片,它可以将摄像头捕捉的图像转化为明亮的红色光脉冲,刺激修改后的细胞。GenSight CEO伯纳德·吉利(Bernard Gilly)说,科学家用失明的猴子、老鼠测试过,看起来可以让动物恢复视力,不过只有在人类自愿者身上做实验,让他们描述感知到的东西,才能知道治疗是否真的可行。照吉利的估计,今年就可以在人类身上做实验。

去年3月,有一些病人在德州测试过光遗传技术,企业正在追踪测试结果。RetroSense Therapeutics是测试的主导者,最近它已经被Allergan公司收购。在最初的测试过程中,一位失明女子成为首位接受光遗传治疗的病人,科学家想帮助她恢复视力。

西南视网膜基金会(Retina Foundation of the Southwest)的大卫·伯奇(David Birch)透露说,已经有4名病人登记,他们参与了实验。治疗时研究人员三次向病人的眼睛注射药剂,注入的是一种工程病毒,它携带了藻类基因,藻类的指令细胞可以生成感光蛋白。结果到底如何呢?研究人没有透露结果,所以我们不知道病人的视力是否恢复了一些。

RetroSense用自然光激活细胞,不过用这种方法治疗效果可能不太好,因为感光蛋白只对特定强度的光线产生反应,如果是低强度环境光或者自然光,亮度可能不够,无法激活细胞。

理查德·马斯兰德(Richard Masland)是哈佛医学院的眼科教授,他还是RetroSense的科学顾问。马斯兰德说,正是因为上述原因,RetroSense才选择用护目镜或者其它“光适应机械”发射光线,这种光线的波长和强度刚好适合,光线会射入眼睛。

Bionic Sight公司也有这种打算,它准备将护目镜与光遗传技术结合在一起。Bionic Sight是威尔康乃尔医学院的神经系统科学家谢拉·尼伦伯格(Sheila Nirenberg)创办的。1月份,Bionic Sight曾宣布与基因治疗公司Applied Genetic Technologies合作,2018年开始临床测试。

刺激神经节细胞真的可以恢复视力吗?目前还没有答案。一般来说,神经节细胞的活动依赖于神经脉冲,细胞并不能直接感知光线。尼伦伯格认为,她们开发的护目镜可以将光线转化为“神经代码”,也就是一种预先处理的脉冲模式,在神经节细胞看来,这些脉冲似乎是从视网膜的其它细胞发送的。

斯坦福大学汉森实验物理实验室主管、眼科教授丹尼尔·帕兰克(Daniel Palanker)认为,尼伦伯格使用“神经代码”的方法可能不会成功。为什么?因为人眼有30多种视网膜神经节细胞,一些对光线产生反应,一些对运动产生反应,还有一些能感知到对比度的差异。要找到一套光线模式让所有细胞沟通不太可能。

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