來源:科技日報
科技日報北京2月7日電 (記者張夢然)據發表在《先進科學》雜誌的一項研究,以色列研究人員利用人類材料和細胞首次設計出功能性3D人類脊髓組織,並將其植入長期慢性癱瘓的動物模型中。實驗結果表明,80%的測試物件恢復了行走能力。這一突破的意義在於使用了患者的組織樣本,透過模仿人類胚胎中脊髓發育的過程將其轉化為功能正常的脊髓植入物。
特拉維夫大學Sagol再生生物技術中心塔爾·德維爾教授解釋說:“我們的技術是基於從患者腹部採集的脂肪組織。這種組織像體內的所有組織一樣,由細胞和細胞外基質(包括膠原蛋白和糖等物質)組成。將細胞從細胞外基質中分離出來後,我們透過基因工程對細胞進行重新程式設計,將它們恢復到類似於胚胎幹細胞的狀態。利用細胞外基質,我們創造了一種個性化水凝膠,植入後不會引起免疫反應或排斥反應。然後,我們將幹細胞封裝在水凝膠中,在模仿脊髓胚胎髮育的過程中,細胞轉化為包含運動神經元的3D神經網路植入物。”
研究人員將人類脊髓植入物植入兩組實驗模型動物:最近才癱瘓的急性模型和長期癱瘓的慢性模型(相當於癱瘓一年的患者)。植入後,100%的急性癱瘓實驗模型和80%的慢性癱瘓模型恢復了行走能力。
德維爾教授表示,模型動物經歷了一個快速的康復過程,最後它們行走得非常好。這是世界上第一個植入工程化人體組織在長期慢性癱瘓的動物模型中實現恢復的例子,這也是與人類癱瘓治療最相關的模型。
全世界有數百萬人因脊柱損傷而癱瘓,現階段仍沒有有效的治療方法。換句話說,在很小的時候受傷的人註定要坐在輪椅上度過餘生。
研究人員表示,未來幾年的目標是設計個性化的脊髓植入物,修復因受傷而損壞的組織而不產生排斥風險。他們目前正在為研究的下一階段做準備:在人類患者中進行臨床試驗。他們希望在幾年內,工程化組織可用於植入癱瘓的人體中,使他們能夠站起來再次行走。
總編輯圈點
脊柱損傷最嚴重的併發症,就是脊髓損傷。它的損傷,往往導致節段以下的肢體癱瘓、大小便失禁及性功能障礙等。患者要忍受長期痛苦,還要揹負沉重的經濟負擔。對於脊髓損傷,目前醫學上並無太好的辦法,極少患者能恢復身體基本功能。此次,研究人員將幹細胞封裝在水凝膠中,將細胞轉化為神經網路植入物,併成功地讓癱瘓的模型動物恢復了行走能力。這給人類癱瘓患者點燃了希望之光。我們期盼著,在若干年之後,它能真正改變脊髓受損者的命運。
