人造脊髓植入物或使癱瘓者恢復行走
三名截癱患者多年來第一次能夠走路、游泳和騎單車,這要歸功於革命性的脊髓植入物──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。
據發表在《先進科學》雜誌發佈上述的這項研究,這一突破的意義在於使用了患者的組織樣本,通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。實驗結果表明,八成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,通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,我們通過基因工程對細胞進行重新編程,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,在模仿脊髓胚胎發育的過程中,細胞轉化為包含運動神經元的3D神經網絡植入物。”
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,百分之一百的急性癱瘓實驗模型和八成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。
這一次實驗的三名截癱患者中,其中一個人是世界上第一個在脊髓被完全切斷的情況下能夠自由行走的人,而另一個癱瘓的病人則在這項技術的幫助下成為了父親。還有一位是出生於意大利,廿九歲的米歇爾 · 羅卡蒂,其在一次摩托車撞車事故中失去了雙腿功能後,已經在輪椅上四年多。他說:“最初的幾步令人難以置信——夢想成真了。”
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。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。
水 登