cwlogo

切換側邊選單 天下全閱讀 切換搜尋選單
切換會員選單

超音波防失智 蜘蛛毒液能解痛

精華簡文

超音波防失智 蜘蛛毒液能解痛

圖片來源:昆士蘭大學分子生物研究所提供

瀏覽數

2676

超音波防失智 蜘蛛毒液能解痛

天下雜誌606期

蜘蛛、蠍子、蜈蚣的毒液可能幫你紓緩疼痛;癌症、愛滋病患者吃藥,未來只要咬一咬花的種子。故事書裡才有的生醫解方,正從澳洲實驗室逐步走進生活中。

正是十年前,世界第一個癌症疫苗──子宮頸癌疫苗在澳洲誕生。人終於有武器,預防造成子宮頸癌、或是咽喉癌等病症的人類乳突病毒(HPV)。因為疫苗的問世,十年內子宮頸癌的發生率,減少了一半。

「四十年內,我們將可以根絕因HPV引起的癌症,」疫苗的共同發明者、因此獲得澳洲二○○六年年度風雲人物的免疫學家佛雷塞(Ian Frazer)在報導中自信地說。

生醫的突破,總開展出一幅幅未來的美好遠景,振奮人心。

澳洲,成為世界生醫創新的來源之一,他們如何做到的?

澳洲本就有具國際競爭力的創新能量。八月剛剛公布的「全球創新指數」中,儘管較前一年下跌兩位,澳洲依舊排名前二十大,列名第十九。OECD的研究品質排名中,澳洲更名列第十。生命科學尤其是澳洲強項,目前澳洲十一位諾貝爾獎得主中,就有七位獲得醫學獎。

去年開始,澳洲更是急起直追。首先,現任總理騰博爾在去年底宣布投入十億澳幣(近兩百四十億台幣)支持科學研究與創新產業,這讓澳洲科學界紛紛叫好。

在二○一三年,前任總理亞伯特曾狠砍國內主要研究機構的經費。當時,澳洲最大的研究機構「聯邦科學與工業研究組織」(CSIRO)就少了四年一億澳幣的經費,並裁撤了四百人。

同時,全球原物料榮景不再,過去享受過礦業繁榮的澳洲,亟需更多元的經濟轉型動能。他們決定更勇敢,不只要待在機構裡研究,還要積極把豐富的科學底蘊帶出去,找尋跨領域、跨國界的合作伙伴,鼓勵成立新創企業──這一向是澳洲的弱項。

同樣在去年底,騰博爾發布了「全國創新與科學工作議程」(National Innovation&Science Agenda: Welcome to the ideas boom),鼓勵研究機構與企業合作,並希望吸引全球的創業與投資者,把澳洲打造成新一代矽谷。

民間也動起來。例如佛雷塞在兩年前成立轉譯醫學研究院(Translational Research Institute),把研究機構、醫院和工廠全設在同一個地方,一條龍的設計,就是為了看到臨床需求,並更快的把實驗室的成果帶到產業,真正在生活中實現。

從澳洲的實驗室出發,或許在未來,阿茲海默不再是不可治療的銀色海嘯;或許在未來,車禍截肢或中風癱瘓的人也能再站起來,感受心愛的人的髮絲;或許在未來,人類連感覺都能控制,不會再受痛感所苦……。

從蜘蛛毒液尋求疼痛解藥

蜘蛛、蠍子、蜈蚣等,這些過去人不敢接近的有毒生物,澳洲科學家發現,可能隱藏著緩解人類疼痛的解方。

澳洲昆士蘭大學就從蜘蛛找到改善大腸激躁症絞痛的線索。大腸激躁症可說是最困擾現代人的疾病之一。它難以找到確切病因,卻常帶來肚子絞痛、腹瀉等問題,影響生活品質。估計全世界大約有一○%到一五%的人口有大腸激躁症。

「蜘蛛使用毒液不只是為了捕捉獵物,也為了抵擋獵食者,而抵擋獵食者最好的方法,就是讓牠感受到痛苦,」昆士蘭大學分子生物研究所教授金恩(Glenn King)說,因此,蜘蛛毒液中應該富含著能刺激痛感神經的分子。

於是,他進一步透過毒液,了解疼痛傳輸的管道。結果發現,蜘蛛毒液可以觸動人體內一個特別的離子通道(神經或肌肉中的一種蛋白質通道)Nav1.1,表示Nav1.1和痛覺傳導相關。後續實驗更證實,腸道的痛感神經也有Nav1.1,和大腸激躁症患者感受到的痛感相關。

因此,金恩的團隊正在研發新藥物來中斷Nav1.1,這樣一來,或許就能減緩大腸激躁症患者的肚子絞痛。

金恩的團隊同時在研究中國紅頭蜈蚣的毒液,希望能改善慢性疼痛的問題。世界上每五到六個人,就有一個人為慢性疼痛所苦,更帶來巨大的醫療耗費與經濟損失。

人體內有另一條離子通道Nav1.7,也和痛覺傳導相關。《澳洲人報》的報導指出,過去發明的藥物,都無法單獨作用於這條離子通道上,通常都會同時影響其他的通道,如與心臟組織相關的Nav1.5,或與肌肉活動相關的Nav1.4。

但在紅頭蜈蚣毒液上找到的分子,對Nav1.7的選擇性卻要比其他離子通路要高上一百五十倍,因此可以作為好的疼痛解方。實驗結果,蜈蚣毒液分子緩解疼痛的效果近似嗎啡,卻可避免上癮的副作用。慢性疼痛的緩解,出現曙光。

超音波治療阿茲海默

高齡浪潮席捲,八十五歲以上的人,有三分之一到一半的機率,會罹患阿茲海默症。它無法治癒、難以預防,且一旦疾病發生,就不可逆。無論使用藥物或疫苗,都會是全世界沉重的醫療負擔。

但在昆士蘭大學,德國科學家高茨(Jurgen Gotz)發現了一種超音波治療,它相對便宜,且目前已經在老鼠身上證實有效。

在昆士蘭大學腦研究所的實驗室中,高茨團隊的研究人員培養盤上放著只有小拇指節大小的老鼠腦。老鼠腦上的藍點,正是高茨團隊用超音波照射的地方。

高茨的做法,是用超音波刺激腦中的微膠細胞,讓它們吞噬並清除掉會傷害神經突觸的「類澱粉蛋白斑」,並回復記憶功能。

目前在老鼠的實驗上,已可見效果,不僅清除了腦中斑塊,也能回復記憶功能。

實驗室中,成員正用3D列印綿羊頭骨,這會是他們實驗的下一步。儘管還有很長的路要走,但最終目標,是穿透更厚的人類顱骨。

高茨說,他們也在嘗試將這樣的方法,應用在其他因為有毒物質堆積,而造成神經退化的疾病上。另一個角度,則是實驗看這種療法除了回復記憶,能否也協助恢復其他的腦功能,例如下判斷、動作控制等。

3D列印腳跟,可望重新走路

兩年前,墨爾本聖文森醫院的骨外科醫師鍾彼得(Peter Choong)就已經聲名大噪。他運用3D列印技術,重建了一名七十一歲老先生被軟骨癌侵蝕的右腳後跟。

當地報紙《先驅太陽報》(Herald Sun)報導,重建腳骨本來就很複雜,且過去3D列印常是列印不用負重的身體部份,例如頭骨的一塊。但這位老先生所裝進的3D列印腳骨,不僅可以負重,還可望讓他脫離拐杖,自由行動。

他們先掃描了老先生沒有受到腫瘤襲擊的左後腳跟,然後將數據傳到3D列印器材公司Anatomics設計出模型,最後,再使用CSIRO的最高等級3D列印機列印出鈦材質的後腳跟。列印出來的腳後跟,不僅要和人體完全吻合,還必須非常光滑,以銜接其他的骨頭、肌腱與肌肉,同時,鈦腳後跟還設計了許多孔隙,讓組織能生長進這些洞中。

「從本來可能必須截肢,到能利用替代品保留肢體,如果真的能做到,是非常值得的,」鍾彼得對《先驅太陽報》指出。

但他不滿足於此。

聖文森醫院旁,儘管還是建築工地,但已經可以看出實驗室的雛型。鍾彼得正在這兒建立跨領域的生物工程實驗基地,「希望把各領域的研究者都放在一起,並肩工作,」鍾彼得說,包括機械、生物工程、神經學家等,一同解決肢體重建的議題。

今年中,這樣的跨領域團隊發布最新研究成果:他們已經成功解碼大腦信號,下一步,是將解碼的信號傳給機械義肢,讓截肢者也可以和正常人一樣,接收大腦傳出的信號執行動作。最終目標,則是讓機械手臂傳回信號給大腦,讓裝義肢的人不只能動作,還能「感受」末端肢體傳回的感覺。

植物工廠,長出你想要的藥

未來服用藥物,可能只需要咬咬花的種子,或是飲用花草茶,簡單又輕鬆。

昆士蘭大學分子生物研究所研究員恩里克斯(Sonia Henriques)與團隊的目標,是重新設計植物中的環狀化合物「環?」(cyclic peptides),讓這些環?可用於治療疾病,然後再使用其他的植物作為「生產工廠」生產這些環?。

《布里斯本時報》指出,環?比傳統的小分子藥物體積要大,讓它比傳統小分子藥物更有效,也更容易專注治療某個標靶點,減少副作用。

未來,如果這種新型治療成真,困擾人類的癌症、肥胖、疼痛等,都可能發揮功效。更重要的是,製造藥物的成本將可大幅降低,造福第三世界國家的人,或苦於雖然有藥可解,藥物卻太昂貴的疾病患者,愛滋病就是其中一個。

關鍵字:

好友人數

文章下載

PDF下載 付費閱讀
 
登入會員看更多

全站通行 83折優惠中