以色列特拉維夫大學薩戈爾再生生物技術中心主任、納米科技中心主任,同時也是生技公司 Matricelf 首席科學家的 Tal Dvir 教授表示,全球首例將人造脊髓移植到癱瘓患者體內的手術,將在以色列於數週內展開。
Dvir 指出,他的研究團隊現在已經能夠將3D工程化的組織植入受損區域,製造出與天然脊髓相同功能的人工脊髓。
新組織會與受傷部位上下的健康組織融合,從而終結癱瘓。
以色列衛生部六個月前已批准針對八名患者進行「同情性治療」臨床試驗,目前團隊正選定首位患者。
Dvir 說:這項技術是在以色列開發的,從一開始我們就很清楚,這項史上第一次的手術會在以色列,對以色列患者進行。這毫無疑問是國家榮譽的象徵。
100%近期癱瘓小鼠恢復行走
這次的脊髓植入手術,是一項始於三年前的研究成果延續。當時 Dvir 的實驗室成功在實驗室內工程化出個人化的3D脊髓。
該研究成果發表於《Advanced Science》期刊,首次證明接受工程化脊髓移植的慢性癱瘓小鼠能重新行走,甚至能奔跑。
結果顯示:對慢性癱瘓小鼠,成功率達 80%;而對近期或短期癱瘓的小鼠,100% 都能恢復行走。
Dvir 與 Alon Sinai 博士於2019年創辦了 Matricelf,由 Tamar Harel-Adar 博士領導科學研發團隊。
為何患者長期癱瘓?因神經元無法再生
全球約有 1,500萬人 曾遭受脊髓損傷。醫療專業人員能穩定傷勢,但無法進一步修復。
Dvir 說,隨著時間推移,受損部位會變成疤痕組織,病患將永遠癱瘓於傷口以下。
如果傷在頸部,四肢可能癱瘓;若在腰部,則雙腿無法動彈。
脊髓損傷是少數不具自然再生能力的人體損傷之一,因為神經元無法分裂,也無法自我更新。
他解釋:這些細胞不像皮膚細胞能修復,而更像心肌細胞,一旦受損,身體無法自行修復。
Dvir 指出:脊髓由神經細胞組成,負責將腦部的電信號傳遞到全身各處。
腦部下達指令,電信號通過脊髓,再由神經元驅動全身肌肉。若脊髓因車禍、跌落或戰傷斷裂,這條傳輸鏈便中斷,就像電纜被切斷,信號無法傳遞,身體也無法動作。
他的團隊的目標,就是修復這條電纜。
如何打造人造脊髓?
研究人員首先從患者腹部進行小型活檢,取得血液細胞,經過「重編程」基因工程,使其轉化為類胚胎幹細胞,可發育為身體任意細胞。
接著,再從患者脂肪組織中提取膠原蛋白與糖類,製造出專屬的水凝膠,並將類胚胎幹細胞置入其中,模擬脊髓的胚胎發育過程。
最終製成的脊髓將被植入人體,恢復身體功能。
Dvir 說:我們對這個過程非常有信心。我們的目標是幫助癱瘓患者能重新從輪椅上站起來,並再次行走。