蘆筍 ── 能令癱瘓病人康復

【醫學突破】

天衛六

從食物中提煉出科學原理,除了傳說中牛頓的蘋果外,還有蘆筍。渥太華(Ottawa)的生物物理學家 Andrew Pelling 便在一次煮飯時,注意到蘆筍的纖維結構,或可用來重建活組織。

Pelling 現年 42 歲,是渥太華大學佩林實驗室(Pelling lab)的負責人、加拿大生物及物理學首席科學家(Canada Research Chair),同時亦為加拿大醫療設備公司 Spiderwort 的聯合創辦人。該公司日前宣佈,其脊髓支架植入物 CelluBridge 被美國食藥監局(FDA)納入「突破性醫療設備」。

大約十年前,Pelling 的團隊正在重新思考,該如何製造用於重建受損或病患者人體組織的材料時,發現植物或能大有作為。他們設法提取這些植物,去除其 DNA 和細胞,僅保留天然纖維,以此用作重建活組織的支架。

在第一個概念驗證實驗中,他們將蘋果雕刻成人耳形狀,然後把該耳形支架以消毒處理,誘導人類細胞生長,成功證明支架能刺激血管形成,使心臟能夠讓其存活。

某日 Pelling 在家做飯時用到了蘆筍,在切掉末端之後,他注意到莖上充滿細微管道,使他想起在治療脊髓損傷時的生物工程工序。每年有多達 50 萬人脊髓受損,症狀包括疼痛、麻木到破壞性創傷不等,導致完全喪失運動機能和獨立自理能力。相關形式的癱瘓尚無公認的治療方法,但以這種具有微通道的支架引導再生神經元,可能是其中一個有效的解決方案。

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蘆筍莖上充滿細微管道,或能引導受損脊髓的神經元再生。

那麼,我們可以使用蘆筍及其維管束(vascular bundles)來修復脊髓嗎?這想法看起來非常愚蠢。首先,人類不是植物,我們的細胞尚未進化至可以在植物聚合物上生長,脊髓中亦未有發現任何植物組織。其次,理想情況下,這些類型的支架應隨時間消失,而留下自然、健康的組織。但是建基於植物的支架並不能做到這一點,因為我們缺乏分解它們的酶。

而這些特性,卻是 Pelling 及其團隊取得成功的原因。許多實驗證明,植物組織的惰性有效促進其生物相容程度,再生細胞均得益於其形狀和穩定性。

他們對小鼠進行麻醉,並切斷其脊髓,使之成為截癱患者,然後在脊髓斷開的末端之間植入蘆筍支架,以充當橋樑。實驗中,他們只用蘆筍,並無使用幹細胞、電刺激、外骨骼、物理療法或藥物,以研究支架中的微通道是否足以引導神經元再生。

團隊觀察到,有小鼠能恢復後肢的活動,即使步態並不完美,但能夠移動、抬腿。在跑步機上,可以看到肢腿以協調的方式運動,是復甦再生的關鍵跡象。Pelling 表示:「小鼠從腰部開始癱瘓,然後於大約 12 週內,腿部便再次活動並協調起來。」

Spiderwort 將進一步帶動蘆筍研究的發展,並於近日宣佈完成 250 萬美元(約 1,930 萬港元)的種子輪投資,由維港投資(Horizons Ventures)領投。由於這項技術剛剛被 FDA 指定為突破性醫療設備,Pelling 表示,這意味著他們將於約兩年內展開人類臨床試驗計劃。

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