美国国立卫生研究院的科学家们使用人脑类器官来测试治疗致命脑部疾病的药物

人脑类器官是由人类脑细胞组成的小球，大小从罂粟籽到豌豆不等;科学家们使用人类皮肤细胞来制造它们。克雅氏病是一种致命的人类神经退行性脑疾病，由传染性朊病毒蛋白引起，每年约有百万分之一的人患病。它可以自发产生，由朊病毒基因内的遗传突变引起，或者由于感染而产生，例如，食用受污染的肉制品。这方面的一个显著例子发生在1990年代中期的英国，当时牛中爆发了牛海绵状脑病。目前还没有预防或治疗CJD的方法。

缺乏完全的人类克雅氏病模型一直是阻碍发现潜在治疗方法的一个相当大的障碍。在老鼠身上进行的研究未能确定在病人身上试验时有效的治疗方法。人类大脑类器官CJD模型有望消除这一障碍。脑类器官具有与人类脑组织相似的组织、结构和电信号系统。由于大脑类器官可以在受控环境中存活数月至数年，因此它们也是长期研究神经系统疾病的理想选择。脑类器官已被用作研究寨卡病毒感染、阿尔茨海默病和唐氏综合症的模型。

CJD研究是在蒙大拿州汉密尔顿的NIAID落基山实验室进行的。科学家们对聚硫酸戊聚糖(PPS)进行了测试，以确定其潜在的预防和治疗效果。在实验中，PPS治疗在不引起组织死亡的情况下，将疾病指标降低了10倍以上。PPS在实验室实验中是一种基准的抗朊病毒化合物，但临床上很少使用，因为它需要直接进入大脑。

虽然PPS可以延长病人的生命，但它并没有被证明能提高生活质量。然而，将PPS的抗朊病毒特性与新的人类类器官CJD模型结合使用，使研究人员能够评估该模型系统在药物发现方面的价值。科学家们表明，人类类器官模型可用于筛选可能对预防性治疗有用的化合物。这种治疗方法可以用于携带导致该疾病的基因突变但尚未出现症状的人，或者可能接触过可能导致克雅氏病的传染性朊病毒蛋白的人。该模型进一步证明，在患者被诊断并开始出现疾病症状后，可用于筛选针对已确诊的CJD的药物。

科学家们正在努力扩大类器官模型，以筛选更多的新型候选药物。他们的目标是为那些由于遗传或意外暴露而易患克雅氏病的人以及那些发展为散发疾病的人找到治疗方案。他们乐观地认为，有了完全的人类疾病模型，他们现在可以确定有希望使CJD患者受益的化合物。

图片:脑类器官覆盖了未经治疗或用PPS治疗的朊病毒感染类器官的检测结果。结果表明，治疗减少了疾病相关蛋白。图片来源:NIAID