中国航空报讯：自从在21世纪初被发明后，由于具有用光激活神经元的潜力，光遗传学（optogenetics）作为一种有希望恢复盲人视力的技术逐渐发展起来。近些年已经有至少两家公司宣布，启动在人体内测试光遗传学疗法的临床试验，其中一家公司于2021年3月公布了初步结果，因患有视网膜色素变性几近失明或失明的患者，在治疗后可察觉到光线和物体移动。
2021年5月24日，由匹兹堡大学的何塞-阿兰·萨赫勒（José-Alain Sahel）和巴塞尔大学的博通德·罗什卡（Botond Roska）领头的团队，经同行评议后于《自然-医学》发表了他们的研究，提供了第一例经光遗传治疗后恢复部分视力的病人详细资料。
“我想，光遗传学家对此都很激动。这是第一次有患者接受光遗传治疗后重获部分视力，我们终于得以看到这样的研究。”伯尔尼大学的索尼娅·克莱因洛格尔（Sonja Kleinlogel）说道（她并未参与这项研究）。
这项临床实验由GenSight Biologics公司部分资助，主要目的是评估此疗法的安全性，次要评价指标则是治疗效果。首位参与该研究的患者是一名58岁男子，他在40年前确诊了患有视网膜色素变性，这种罕见遗传病会使视网膜上的光感受器退化，最终导致失明。
在正常的视网膜中，光感受器会在光刺激下产生动作电位，通过其他神经元介导，将电信号传给视网膜神经节细胞，最终传递至大脑。为了代偿光感受器的缺失，团队设法让视网膜神经节细胞继续对光产生反应。罗什卡在一个新闻发布会上说道，“我们使用的是来自微生物的光感物质，通过基因疗法（把它们传递）到失明的视网膜上。”
具体来说，对来自夜配衣藻（Chlamydomonas noctigama）的光敏感通道ChrimsonR进行基因编辑后，再将这一基因注射到受损最严重的视网膜中心。借助腺病毒载体送达后，这个光敏蛋白需要几个月的时间，才能在细胞表面正常表达。之后，再用特制的眼镜激活蛋白，这种眼镜可以检测当前环境的光线变化，并把橙色可见光的脉冲实时投射到载体治疗后的视网膜细胞，橙色光谱范围与所插入光敏蛋白ChrimsonR的峰值感光度一致。
不过，仅仅是结合基因注射和特制眼镜，还不足以使视力恢复——病人依然需要视觉训练，来学习控制眼球移动，并将对物体的视觉感知与其物理位置联系起来。“这并不是那种‘即插即用’式的技术，却让复原成为可能。”萨赫勒在媒体见面会上说。在治疗前，此病人几乎不能感知到光线；进行7个月的训练之后，他的视力开始有了初步的改善。
为了严格评估患者部分恢复的视力，团队进行多种测试，患者需要在不同条件下对白色桌面上的一个、两个或三个物品（笔记本、订书钉盒或一些平底杯）进行感知、定位、计数和触摸。在没有眼镜的情况下，病人完全无法进行其中任意一项活动；但戴上眼镜激发注射的光敏蛋白之后，他的成功率显著提升——比如，在辨认笔记本这一较大物体的试验中，他感知、定位并触摸它的成功率有92%。在桌子上有或没有物品的不同情况中，脑电图记录了不同的神经元活动，也进一步确认了患者的测试结果。
韦恩州立大学的神经科学家潘卓华团队曾于2006年发表了一项研究——使用光遗传学恢复光感受器受损小鼠的光敏性。潘卓华表示，他很高兴看到这样的结果。“这是第一篇正式发表的临床试验文章，而且数据很有说服力。”潘卓华并没有参与这项工作，不过他在爱力根（Allergan）公司担任科学顾问，这家公司率先开展了临床试验以测试光遗传学治疗。
罗什卡在新闻发布会上说，该患者获得的视力比较有限，且不足以辨认面孔或阅读，其中部分原因可能是患者接受的腺病毒载体剂量较低。同时还有另外两名患者接受了同等剂量的治疗。新冠肺炎疫情没能使他们完成全部的视觉训练和测试，但研究团队确认了疗法的安全性，这也使得下一批被试者可以接受更高剂量的治疗。萨赫勒说，他们的团队希望高剂量可以带来更好的治疗效果。
克莱因洛格尔说，即便患者的视力并非恢复到最理想的状态，仅是验证了这一原理的可行性，已经给这个领域中的其他科学家带来了极大的激励。克莱因洛格尔是ARCTOS医药公司的共同创始人，这家公司致力于研发改善视力的光遗传学技术，罗什卡也是该公司的董事会成员之一。
罗什卡还告诉记者，短期内的一大挑战是，研发出相关的训练工具和方法，让接受疗法患者的学习过程变得更有效率。注射后的视网膜细胞所产生的信息，对大脑来说是全新的，所以临床医师必须把这门新语言教授给它们。他说：“一个新的科学领域正在萌芽，那就是视觉恢复。”（Alejandra Manjarrez 文、范范 译）
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