盲人作家海伦·凯勒曾写过一本风行世界的书《假如给我三天光明》,如今这种愿望正在变成现实,而且远不止三天。目前科学界在让盲人重获视觉上,尝试的方式之多、进展之大,使人们对未来感到乐观。塔米·莫尔豪斯自幼视力就不好,随着年龄增长,她眼中的世界变得越来越模糊,到后来几乎只剩下一片灰色的迷雾。
破坏莫尔豪斯视觉的是莱伯氏先天黑蒙症(LCA)的一种,这种基因缺陷导致的遗传疾病,会令视网膜的感光细胞不断死亡,患者一般在三四十岁时会完全失明。庆幸的是现在年近50岁的莫尔豪斯,依然能看到自己孩子的眼睛,为莫尔豪斯留住光明的是她在2009年参加的基因疗法临床试验。那年她44岁,是参与试验的患者中年龄最大的一个,对于那些年龄较小的患者,治疗取得了更好的效果。
目前,全世界有2.85亿人视觉障碍之苦,其中3900万人是全盲的。而其中有80%的病患是可以预防或治愈的,比如白内障。但是,对发达国家居民威胁最大的、视网膜退化疾病却是无法治疗的。而在最近的7年中,减缓甚至逆转视网膜退化导致的视力衰退的希望,正逐渐显现。9月11日《自然》(nature)杂志介绍了带来希望的新治疗方法和它们面临的挑战。
在人们的印象中,眼睛是精密而脆弱的器官,但它们实际上却是新疗法的理想试验场。眼睛在体表,做手术的话比体内器官方便得多,观察术后情况也很方便。另外,它也不用担心那些可能搞砸细胞移植或基因疗法的炎症反应。从2007年起,研究者就开始在眼睛上试水基因疗法,尝试治疗LCA之类的遗传视网膜退化疾病。他们的目标是用病毒为视网膜细胞导入正常的RPE65基因,2型LCA的患者就是这个基因发生了突变。
研究者希望导入的正常基因能修复故障的细胞,阻止它们死亡。临床试验的结果表明,这种疗法不但安全,而且的确改善了大多数受试患者的视力。费城的生物技术公司Spark Therapeutics正在做进一步的试验,并希望能让这种疗法在2016年获得美国政府的批准。但也有一些研究对该疗法的作用提出了质疑。数据分析显示,虽然受试者的视力得到了改善,但他们的视网膜感光细胞却仍在以与术前相同的速度死去。
该研究的作者,费城大学的Artur Cideciyan认为,这说明基因疗法只能挽救某些视网膜细胞,功能障碍最严重的感光细胞并未受到影响,这些细胞在术后也会继续死亡。但伦敦大学学院的遗传学家,领导了一个2型LCA基因疗法临床试验的Robin Ali相信,只要在正确的时间用正确的剂量进行基因治疗的话,是可以延缓退化的。毕竟这种疗法刚开始人体试验,还有很大的优化余地。
当视网膜退化到一定程度,可供拯救的感光细胞已不剩几个的时候,基因疗法可能就无能为力了。因此有些研究团队正致力于其他治疗技术,例如基于细胞的疗法。人们提到胚胎干细胞在医疗上的潜力时,总是提到治疗糖尿病和脊柱损伤,其实干细胞的首个临床试验也是用于治疗失明的。
马萨诸塞州马尔堡的Advanced Cell Technology公司在2011年开始了一项为视网膜退化患者移植视网膜色素上皮层(RPE)细胞的临床试验,移植用的细胞就来自胚胎干细胞。研究者和业界人士正热切期待将在今年晚些时候出来的试验结果。感光细胞的正常工作离不开RPE细胞的支持,研究者希望RPE细胞移植可以阻止或延缓感光细胞的流失。
当然,直接替换感光细胞本身收益应该更大,但不论是用胚胎干细胞培养感光细胞,还是把感光细胞接入视网膜都存在很大的困难。但也有诱人的迹象显示,移植感光细胞也是可行的。例如,Ali和同事把视杆细胞的前体细胞移植到了小鼠的眼睛内,令这些细胞与视网膜的其他细胞连接起来并让小鼠恢复了视力。他们也成功地用胚胎干细胞培养出了视杆细胞。研究者现在正致力于培养和移植视锥细胞,并开始考虑人体试验。
不论采用何种策略,干细胞疗法都存在与基因疗法一样的问题,杀死视网膜细胞的病理过程在治疗后不会停止,仍会让细胞死亡。对于病情不太严重的失明患者,可能有办法解决这样的问题。但对于病情非常严重的患者,细胞移植也无能为力,他们需要的是更为激进的治疗方法——人造眼睛。在2013年,美国食品药品管理局批准了Second Sight公司用于治疗严重视网膜色素变性的仿生眼Argus II。
这种仿生眼配有一副装有小型摄像头的眼镜,摄像头拍下的视频信号会传送给用户携带的便携计算机,计算机处理后的信号再通过数据线发送回眼镜。眼镜会把信号无线传输给包裹在眼球上的接收器,接收器再把信号送至通过手术植入到视网膜上的芯片,芯片可以产生电脉冲刺激残留的视网膜细胞。当然这种装置不能恢复正常的视力,但它可以让盲人在某种程度上重获视觉。
用户戴上仿生眼后,可以看到黑色和白色的光点,这些光点对应着物体,例如一扇门的轮廓线。用户经过训练后就能学会识别这些图形。Second Sight计划把这种技术推广给更多人,该公司计划在今年开始在老年黄斑变性患者身上测试仿生眼。另外,它也在通过改进软件来提高仿生眼的分辨率。当前的进展如此之多,研究者对未来普遍抱有乐观态度。
而对于失明的患者来说,即使某种疗法不能让人的视力完全恢复,甚至只有暂时的作用,他们也愿意一试,任何一点进步对于他们来说都是意义重大的。