科學人／腦部疾病治療現曙光！科學家嘗試用「寄生蟲」運送藥物

對於人類和動物來說，寄生蟲會帶來巨大的傷害。但研究人員找到一種方法，讓患有腦部疾病的患者和常見的大腦寄生蟲，成為「亦敵亦友」的關係。

由於我們的大腦對於進入的物質，包含許多藥物，非常挑剔，而這也限制了治療神經性系統疾病的方式。一項發表在《自然微生物學》（Nature Microbiology）的研究指出，科學家利用弓形蟲（Toxoplasma gondii）將醫療性蛋白注射到腦細胞中。

微生物做為藥物其有來自

自從19世紀，科學家發現微生物是引發疾病的原因，人類便一直尋求把具有感染力的病原體排除在體外。因此，許多人對病菌深感厭惡，也認為使用微生物治療人體的想法有違直覺。

但利用微生物來預防和治療疾病的做法，早在微生物病原說（germ theory）出現前就存在。早在1500年左右，中東和亞洲人就注意到，染上天花的病患再也不會被感染。因此他們會讓未感染者接觸感染者的膿瘡分泌物，以保護那些人免於天花——當時他們並不知道這些膿瘡分泌物中含有毒性較弱的天花病毒。

這便是接種的概念，後來也因此發展出了挽救無數生命的疫苗。

病毒、細菌和寄生蟲，進化出許多穿透大腦等器官的技巧，並且可以被改造成將藥物進入體內。這些用途包括將病毒用於基因治療，以及使用腸道細菌治療名為C. diff的腸道感染。

為何不能通過吃藥來治療腦部疾病？

藥丸提供一種便捷而有效的方式來讓藥物進入體內。阿司匹靈或青黴素等化學製藥的分子很小，且易於從腸道吸收以進到血液中。

然而，像是胰島素或索馬魯肽等生物製藥的分子較大且複雜，在吸收之前在容易被胃分解。它們也因為太大而無法穿過腸壁進入血液。

所有藥物，特別是生物製藥，都很難穿過大腦，這是基於血腦屏障（blood-brain barrier）的機制。血腦屏障是一層介於大腦和血管間的細胞來充當門衛，可以阻止病菌和其他不受歡迎的物質進入神經元。

弓形蟲提供送貨服務到腦細胞

弓形蟲可以感染包括人類的所有動物。感染途徑包括：吃下感染弓形蟲的貓糞便中的孢子，或受污染的肉類或水。在免疫正常的人群中，弓形蟲只會引起輕微的症狀，但對於免疫功能較差者和胎兒來說，可能會很嚴重。

與多數病原體不同，弓形蟲可以穿過血腦屏障並侵入腦細胞。一旦進入神經元，寄生蟲會釋放一組蛋白質，改變宿主的基因表現，這可能是它導致宿主的行為發生變化的原因之一。

在一項新的研究中，來自全球的研究團隊，劫持弓形蟲分泌的蛋白質進入宿主細胞。團隊對弓形蟲進行了基因改造，製造出一種混合蛋白質，將其分泌的蛋白質與名為 MECP2的蛋白質融合，MECP2會調節大腦中的基因活性——實際上是讓MECP2搭上弓形蟲分泌的蛋白質順風車進入神經元。研究人員目前發現，可以將這種蛋白質，應用到培養皿中的神經元以及小鼠的大腦中。

由於MECP2的基因缺陷，會導致一種罕見的腦部發育障礙，稱為雷特氏症 (Rett Syndrome)。正在進行的是利用病毒來運送MECP2蛋白的基因療法。如果弓形蟲可以將MECP2送入腦細胞，可能為這種目前仍無法醫治的疾病提供另一個選擇。它還可能為由錯誤的蛋白引起的其他神經系統問題（如阿茲海默症和帕金森氏症）提供另一種治療選擇。

還需經過漫長的道路，才可應用到臨床上

從實驗室的研究到臨床應用的道路漫長且充滿障礙，因此在診所中看到經改造的弓形蟲用於醫療還有段時間。

使用弓形蟲來進行醫療，其應用的難度在於，它會產生一種嚴重且終生的感染，且目前無法治癒。弓形蟲會損害包括大腦、眼睛和心臟在內的重要器官。

然而，全球有多達三分之一的人目前和他們大腦中的弓形蟲共存，且沒有明顯的問題。但有新的研究指出，感染弓形蟲和精神分裂、憤怒以及魯莽行為，看起來有高度關聯，暗示這種潛伏的感染可能會讓某些人容易患有嚴重的神經系統問題。

廣泛的弓形蟲感染可能也是另一個複雜的因素，因為這會使多數人無法使用它來治療。由於已經有數十億人感染過弓形蟲且免疫，因此使用弓形蟲作為治療的方式會迅速被他們的免疫系統摧毀。

在某些情況下，使用弓形蟲做為大腦的藥物外送員，其好處可能超過風險，因為對這種寄生蟲進行改造以產生患者所需要的蛋白質，可以在不損害大腦器官的情況下實現。

資料來源：

1. How Do You Get Drugs to the Brain? Maybe Try a Parasite

2. 本文原文由The Conversation網站根據創用CC授權重新發表

（本文出自2024.08.13《科學人》網站，未經同意禁止轉載。）