新基因療法無創(chuàng)控制小鼠腦回路
科技日報訊 （記者劉霞）美國科學(xué)家開發(fā)出一種新型基因療法。針對實驗小鼠開展的臨床前研究表明，該療法可利用磁場，以非侵入方式精確控制特定大腦回路。這項技術(shù)不僅為神經(jīng)科學(xué)研究提供了強大的工具，更為帕金森病、抑郁癥、肥胖癥等多種疾病的治療開辟了全新的途徑。相關(guān)論文發(fā)表于最新出版的《科學(xué)進展》雜志。
實時控制大腦回路一直是神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的一大難題。盡管光遺傳學(xué)技術(shù)能夠通過光脈沖來激活或抑制特定神經(jīng)元，但這一方法需要在大腦內(nèi)植入設(shè)備。深部腦刺激技術(shù)也能調(diào)控大腦區(qū)域，但同樣需要植入設(shè)備，且其精確度有待提升。
新療法由美國紐約康奈爾醫(yī)學(xué)院、洛克菲勒大學(xué)和西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院開發(fā)。療法使用基因治療技術(shù)，將基因工程離子通道蛋白，精準(zhǔn)遞送給選定的神經(jīng)元。這些離子通道蛋白就像一個個開關(guān)，能夠打開或關(guān)閉受影響的神經(jīng)元。這些蛋白對磁場敏感，因為它們包含能附著在鐵蛋白上的蛋白。當(dāng)該基因療法蛋白被精確遞送至大腦特定區(qū)域后，只需施加足夠強度的磁場，就能對鐵蛋白捕獲的鐵原子產(chǎn)生足夠的力，打開或關(guān)閉通道，從而激活或抑制神經(jīng)元。整個過程無需植入任何設(shè)備。
在一項概念驗證實驗中，研究人員成功減緩甚至“凍結(jié)”了小鼠的運動。在另一項實驗中，他們通過降低丘腦底核神經(jīng)元的活性，有效改善了帕金森病小鼠模型的運動異常。
研究人員表示，目前尚未發(fā)現(xiàn)該方法存在安全問題。能夠用相對簡單的系統(tǒng)定向操縱大腦活動，對于深入揭示大腦的奧秘非常重要。
他們計劃進一步探索新療法的臨床應(yīng)用潛力，包括治療精神疾病以及外周神經(jīng)的慢性疼痛等。
