【病人佳音】研发手机App遥控胰岛素释放 糖尿病受控不是梦
糖尿病是常见慢性疾病,估计全港约有70多万名患者,占总人口近一成。大部分个案并无即时危险,却可引发严重并发症。全球每年约有460万人死于糖尿病的并发症,即平均约每7秒便有一人死于糖尿病。为对付这个势于2030年成为全球第七大杀手的疾病,科学家近日研发新科技,以手机程式控制胰岛素释放,期望在不久将来糖尿病患者只需在智能手机动动指头,就能控制病情。
糖尿病一旦出现就无法根治,需要长期服药,甚至定期注射胰岛素。有中国科研团队以老鼠做实验,利用光遗传学(optogenetics)技术控制细胞释放胰岛素,降低血糖。
科学家在植物中抽取对光敏感的基因,再植入人类细胞中,令细胞只要感应到特定波长的红光,就会自动释放胰岛素。经改造的基因与红色LED灯一同置于一个硬币大小的圆盘中,再以手术植入老鼠背部。LED灯连结特制Android手机程式,可操控LED灯的开关以及光线强度。研究团队每日开启红灯4小时,成功让老鼠的血糖在15天内保持稳定。
01百科:光遗传学光遗传学融合了光学及遗传学,研究以对光敏感的蛋白质精准调控人体的生物活动。在光遗传学出现之前,科学家会利用电压及电流刺激神经元,然而却并不精准,会同时影响周遭神经元。后来科学家发现了对特定波长敏感的蛋白,可在光线刺激下打开通道,若以基因工程“度身订造”细胞,则可以光线精准刺激单一神经元。科学界认为未来不少疾病都可以此方式治疗,包括帕金逊症和精神分裂症。首个以人类实验光遗传学的研究于去年3月开始,目标为治疗视网膜色素病变。延伸阅读:哈佛教授制科学怪鱼 生物混能技术研人造器官
▌ 灵感来自智能家居 手机作摇控
新技术在学术期刊Science Translational Medicine中发表,研究团队表示灵感来自智能家居系统。智能家居可以手机或电脑程式取代遥控器,控制灯光、室温等,此技术亦希望以手机作为身体胰岛素排放的遥控器。团队表示,期望新技术可“为个人化、数码化及全球化的精准用药新时代铺路”。
参与研究的华东师范大学生命科学学院研究员叶海峰表示,他的目标是研发“完全自动化的血糖监控及糖尿治疗系统”,期望可24小时持续监察血糖指数,并与手机分享数据,自动释放适量胰岛素。叶海峰表示,现时距离人体实验尚远,未来会在狗只或猴子身上实验,并尝试15天以上的实验期。
▌ 手机程式医病的潜在风险
糖尿病在全球非常普遍,据国际卫生组织(WHO)数据,截至2014年,全球约有4.2亿糖尿病患者,连英国首相特雷莎·梅也是患者之一。糖尿病人主要可分为一型和二型患者两种。二型糖尿因不良饮食习惯而来,在糖尿病患者中较为普遍,多数为中至老年患者;一型糖尿则较常见于年轻患者。二型糖尿一般可用口服糖尿病药物控制病情,而一型糖尿患者由于无法自行分泌足够胰岛素,需要长期注射胰岛素保命。
这项研究中的新技术,有望成为一型患者救星,可是有学者认为,现存已有其他更成熟技术可自动释放胰岛素,并已得到美国食物及药物管理局(FDA)批准,因此没有必要再研发此技术。但有关学者承认,新技术仍可用于其他病症的治疗。
然而手机程式的保安问题依然令人关注,由于有黑客骇入的风险,或会令患者的人身安全曝露于危险之中。未来这项光遗传学医疗技术,尚需要在加密方面多下功夫,以保障患者安全。
▌ 未来药物:以手机控制智能细胞
怀俄明大学生物学家Mark Gomelsky发表评论指:“距离我们看见街上有人戴着LED手环、以手机控制植入的基因改造细胞释放基因编写的药物有多远?不会很近,但这科技给我们一个刺激的未来景象,以智能细胞作为基础的治疗方法。”
(Popular Science、MIT Technology Review)