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新基因療法無創(chuàng)控制小鼠腦回路

2024-10-14 10:57:51  |  來 源:科技日報(bào)  點(diǎn)擊:

科技日報(bào)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(shí)驗(yàn)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(xiàng)技術(shù)不僅為神經(jīng)科學(xué)研究提供了強(qiáng)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(jìn)展》雜志。

實(shí)時(shí)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(gè)個(gè)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?yàn)樗鼈儼芨街阼F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(qiáng)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(gè)過程無需植入任何設(shè)備。

在一項(xiàng)概念驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中,研究人員成功減緩甚至“凍結(jié)”了小鼠的運(yùn)動。在另一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)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(yùn)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(jì)劃進(jìn)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。

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