恢復視力不是夢:科學家成功逆轉視網膜損傷
視覺是最寶貴的感覺。科學家可能找到視網膜再生的關鍵。(圖/Shutterstock、達志)
韓國的醫學團隊,發現了與視網膜再生有關的關鍵蛋白質分子,利用這個發現,他們正在開發視網膜重建的相關藥物,有可能在未來幾年,使許多視覺衰退的病患重見光明。
視覺是人類最重要的感覺之一,然而也非常脆弱。眼睛的構造極爲精密,雖然我們已能更換角膜與水晶體,但是我們對於最精密的視網膜,仍然不甚瞭解。更麻煩的是,哺乳動物的視網膜系統難以再生,一但功能衰退就不會恢復。全球有超過 3 億人因各種視網膜疾病,面臨失去視覺的風險,儘管一些治療有助於減緩過程,但是到目前爲止,還沒有有效的療法,可以恢復已經喪失的視力。
所幸希望就在不遠處。韓國科學技術研究院的研究人員,研發出一種可成功恢復視力的新藥。3月30日,韓國科學技術研究院宣佈,由生物科學系金鎮宇教授領導的研究團隊,研發了一種透過再生視網膜神經,來恢復視力的治療方法。
話說從頭,多年以來,研究人員一直在尋找「視覺爲何難以再生」的答案,在某些變溫動物(例如以強大的視網膜再生能力而聞名的斑馬魚)的身上,牠們的視網膜損傷後,會觸發穆勒膠質細胞(Müller glial cells)的分化能力,使其改變成爲視網膜祖細胞,進而產生新的神經元。然而在哺乳動物中,穆勒膠質細胞卻沒有這個能力,導致一但視網膜損傷,就是永久性的。
經過蛋白質分子的分析,研究小組發現一種名爲PROX1(全稱:Prospero Homeobox 1)的分子,可能阻礙了穆勒膠質細胞的分化功能。PROX1 是一種存在於視網膜、海馬迴和脊髓神經元中的蛋白質,它的作用暫且不明,但是至少在視網膜的重建方面,它是個不利的物質。
研究人員利用小鼠實驗發現在受損的小鼠視網膜組織旁,穆勒膠質細胞累積了PROX1分子,使它們維持在膠質細胞狀態;至於在斑馬魚這種具有視網膜再生的動物,牠們的穆勒膠質細胞中卻不存在PROX1分子,這顯示PROX1就是視網膜再生的最大阻礙。
此外,研究人員還證明,穆勒膠質細胞中的 PROX1,並不是內部合成的,而是從周圍的神經元中吸收的。
一種看法認爲,哺乳動物可能在演化的過程中,因爲長期在泥土裡生存,面臨噬腦寄生蟲的危害,那種寄生蟲會從眼睛裡鑽入,而PROX1可能是對抗噬腦寄生蟲的物質。雖然因此抵禦了寄生蟲危機,但是副作用卻是,哺乳動物從此喪失了視網膜再生的能力。
既然知道問題所在,研究小組就利用藥物,去阻斷PROX1蛋白質的生成,果然小鼠出現了視網膜再生和視力恢復。並且它的效果是持久的,至少持續六個月以上,也就是直到小鼠壽終正寢。
這是世界首次利用誘導技術,使哺乳動物視網膜長期神經元再生,爲退化性視網膜病患者帶來了新的希望。
那麼,研究小組是如何阻斷PROX1滲透穆勒膠質細胞的呢? 原來他們採用的「抗體療法」,利用基因編輯技術,設計一種與 PROX1 結合的抗體,當抗體注入小鼠的視網膜時,它清除了穆勒膠質細胞的PROX1蛋白,得以恢復重建視網膜與神經再生的原始功能, 將其稱爲「視網膜再生誘導療法」。
目前,韓國Celliaz 公司努力將這項發現實用化,該公司計劃在 2028 年開始臨牀試驗。