意大利科學(xué)家用人造視網(wǎng)膜讓大鼠重獲光明

人造視網(wǎng)膜有望讓無數(shù)人重獲光明。意大利的一個研究團(tuán)隊通過植入人造視網(wǎng)膜，使患有遺傳性視網(wǎng)膜疾病的大鼠恢復(fù)視力，相關(guān)論文發(fā)表在 3 月上旬的《nature materials》上。并且，該團(tuán)隊將從今年下半年起在人類身上進(jìn)行試驗。

視網(wǎng)膜色素變性（rp）是成年后失明的主要原因之一，發(fā)病率約為 1 /3000，目前尚無有效的臨床治療手段。隨著病情發(fā)展，視網(wǎng)膜上的感光細(xì)胞（包括桿狀細(xì)胞和錐狀細(xì)胞）紛紛死亡，患者就會逐漸失明。

不過，這種疾病只是影響了感光細(xì)胞，視網(wǎng)膜的神經(jīng)部分維持完整，功能正常。因此，此前針對視網(wǎng)膜色素變性的治療思路主要分為兩派：一派是運用 crisper 等基因編輯技術(shù)來修復(fù)致病基因；一派是制作仿生設(shè)備來代替感光細(xì)胞刺激視網(wǎng)膜神經(jīng)元。

而意大利的這個研究團(tuán)隊制作的人造視網(wǎng)膜分為三層，中間是用導(dǎo)電聚合物制作的一層薄膜，底襯絲織物，外覆半導(dǎo)體聚合物。這層半導(dǎo)體聚合物本質(zhì)上是一種光伏材料，能吸收入眼的光子。然后，人造視網(wǎng)膜就會產(chǎn)生電信號以刺激視網(wǎng)膜神經(jīng)元，接過受損的感光細(xì)胞原本的職責(zé)。

rcs 大鼠成了這套人造視網(wǎng)膜的首批用戶。rcs 大鼠是人類發(fā)現(xiàn)的第一種攜帶 rp 的動物，因而也成為了視網(wǎng)膜疾病研究的最常見實驗對象。在一種表現(xiàn)為常染色體隱性遺傳的基因缺陷作用下，rcs 大鼠的視網(wǎng)膜上皮色素細(xì)胞無法吞噬脫落的光感受器外節(jié)，導(dǎo)致視力退化。

在手術(shù) 30 天后，研究者通過瞳孔反射來檢測大鼠對光的敏感程度，對照組是健康大鼠和未接受治療的病鼠。在 1 勒克斯（注：lux，照度單位，適宜人類閱讀的照度約為 60 勒克斯，1 勒克斯略高于滿月夜的照度）的暗光線下，植入人造視網(wǎng)膜的大鼠與未經(jīng)治療的病鼠反應(yīng)相似。而當(dāng)照度提高到 4 到 5 勒克斯時，植入人造視網(wǎng)膜的大鼠的瞳孔反射與病鼠有了明顯不同。

在術(shù)后 6 個月和 10 個月，研究人員再次對大鼠進(jìn)行電生理學(xué)和行為學(xué)上的分析，發(fā)現(xiàn)植入大鼠體內(nèi)的人造視網(wǎng)膜依然有效。只不過，由于衰老，三組大鼠的視力都有了小幅的退步。

此外，正電子成像（pet）顯示，隨著視覺能力的提高，實驗大鼠大腦中負(fù)責(zé)處理視覺信息的初級視覺皮層的基礎(chǔ)代謝也變得更為活躍。研究人員認(rèn)為，人造視網(wǎng)膜直接激活了變性視網(wǎng)膜中殘存的神經(jīng)回路。至于這種激活基于怎樣的生物學(xué)機(jī)制，還需要進(jìn)一步的研究。

在動物實驗上收獲積極成果后，這個意大利團(tuán)隊的下一步是要在人身上復(fù)制實驗。團(tuán)隊成員 grazia pertile 說道：“我們計劃今年下半年開始首個人體實驗，初步數(shù)據(jù)會在 2018 年出來。這可能是治療視網(wǎng)膜嚴(yán)重衰退的一個轉(zhuǎn)折點?！?/p>

這一研究給失明人士帶來了一縷曙光：利用新一代有機(jī)、高生物相容性的人造光電轉(zhuǎn)化假體來恢復(fù)視力是很有希望的。

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