新一代环绕地球运行的太空实验室可能为运动神经元病(MND)患者带来希望,科学家们越来越乐观地认为,这些实验室可能是解锁该疾病治疗方法的关键。
由于微重力和宇宙辐射提供了地球上无法复制的条件,太空正迅速成为药物发现与开发的新前沿,产生原本无法获得的新见解和突破。
制药巨头们已开始投入资源建设此类实验室,研究人员已在国际空间站启动试验。默克(Merck)、百时美施贵宝(Bristol Myers Squibb)和礼来公司(Eli Lilly)等企业此前已利用国际空间站进行药物研发研究,而Varda太空工业公司(Varda Space Industries)等企业正在建设无人"太空工厂",这些设施被送入轨道后制造药物,随后返回地球。
这一发展将成为今年12月在圣地亚哥举行的运动神经元病协会(Motor Neurone Disease Association)年度研讨会上的斯蒂芬·霍金纪念讲座(Stephen Hawking Memorial Lecture)的核心内容。该讲座将由加州大学(University of California)神经科学家兼干细胞生物学家阿利松·穆奥特里(Alysson Muotri)教授主讲,他的研究重点是在脑类器官中模拟人类疾病——这是一种实验室中使用的人脑活体模型。
这些微小的三维脑细胞集群——大小不超过一粒沙子——模仿神经元连接和通信的方式,为研究大脑发育提供了强大工具。然而,这些类器官无法自然复制衰老过程,而衰老是运动神经元病等神经退行性疾病的關鍵因素。
穆奥特里教授的研究通过利用一种称为"太空诱导神经衰老"的现象来解决这一局限,其中微重力会加速细胞衰老。在他的讲座中,他将探讨这一发现如何为使用类器官模拟运动神经元病开辟新可能性,可能提供有助于科学家更接近有效治疗方法的见解。
他告诉《电讯报》(The Telegraph)表示,通过太空实验室的工作"极有可能"发现该疾病的治疗方法。
"太空可以加速人类脑细胞的衰老过程,将研究时间压缩到实际可行的范围,"他说。
"目前,我们没有与年龄相关的人类运动神经元病模型,而这种策略可能会有所帮助。"
运动神经元病是一种进行性疾病,会损害控制肌肉的神经,导致虚弱、抽筋、言语和吞咽困难。约十分之一的病例具有遗传性,但大多数并非如此。目前尚无治愈方法,尽管生存期各不相同——斯蒂芬·霍金在诊断后存活了几十年——但许多患者在几年内死亡,三分之一在第一年内死亡,超过一半在两年内死亡。
神经细胞一旦受损便无法再生,因此为理解运动神经元病,科学家依赖于老化和患病的脑类器官,这些模型揭示了该疾病如何在人脑内部发展,以及关键的是,它可能如何被有效治疗。
由于太空中宇宙辐射水平极高,人类送入轨道或更远空间的任何生物都会经历加速的衰老过程,这是由于DNA链受到快速损伤所致。
太空可在数天内加速数十年的磨损,使细胞迅速老化,呈现出40岁或50岁人体细胞的特征。
人们期望这将加深对细胞退化的理解,明确运动神经元病如何影响这一过程,从而找到有效治疗方法。
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