Why is it so hard to cure ALS Fernando G. Vieira

In 1963, a 21-year-old physicist
named Stephen Hawking

was diagnosed with a rare
neuromuscular disorder

called amyotrophic lateral sclerosis,
or ALS.

Gradually, he lost the ability to walk,

use his hands,

move his face,

and even swallow.

But throughout it all,
he retained his incredible intellect,

and in the more
than 50 years that followed,

Hawking became one of history’s most
accomplished and famous physicists.

However, his condition went uncured

and he passed away in 2018
at the age of 76.

Decades after his diagnosis,

ALS still ranks as one
of the most complex,

mysterious,

and devastating
diseases to affect humankind.

Also called motor neuron disease
and Lou Gehrig’s Disease,

ALS affects about two out of every
100,000 people worldwide.

When a person has ALS,

their motor neurons,

the cells responsible for all voluntary
muscle control in the body,

lose function and die.

No one knows exactly why
or how these cells die

and that’s part of what
makes ALS so hard to treat.

In about 90% of cases,

the disease arises suddenly,
with no apparent cause.

The remaining 10% of cases are hereditary,

where a mother or father with ALS passes
on a mutated gene to their child.

The symptoms typically first appear
after age 40.

But in some rare cases, like Hawking’s,
ALS starts earlier in life.

Hawking’s case was also a medical marvel
because of how long he lived with ALS.

After diagnosis, most people with
the disease live between 2 to 5 years

before ALS leads to respiratory problems
that usually cause death.

What wasn’t unusual in Hawking’s case
was that his ability to learn,

think,

and perceive with his senses
remained intact.

Most people with ALS do not experience
impaired cognition.

With so much at stake
for the 120,000 people

who are diagnosed with ALS annually,

curing the disease has become one of
our most important scientific

and medical challenges.

Despite the many unknowns,

we do have some insight into how ALS
impacts the neuromuscular system.

ALS affects two types of nerve cells
called the upper and lower motor neurons.

In a healthy body,
the upper motor neurons,

which sit in the brain’s cortex,

transmit messages
from the brain to the lower motor neurons,

situated in the spinal cord.

Those neurons then transmit
the message into muscle fibers,

which contract or relax in response,

resulting in motion.

Every voluntary move we make occurs

because of messages transmitted
along this pathway.

But when motor neurons degenerate in ALS,

their ability to transfer
messages is disrupted,

and that vital signaling system
is thrown into chaos.

Without their regular cues,
the muscles waste away.

Precisely what makes
the motor neurons degenerate

is the prevailing
mystery of ALS.

In hereditary cases, parents pass genetic
mutations on to their children.

Even then, ALS involves multiple genes

with multiple possible impacts
on motor neurons,

making the precise triggers
hard to pinpoint.

When ALS arises sporadically,
the list of possible causes grows:

toxins,

viruses,

lifestyle,

or other environmental factors
may all play roles.

And because there are
so many elements involved,

there’s currently no single test that
can determine whether someone has ALS.

Nevertheless, our hypotheses
on the causes are developing.

One prevailing idea is that certain
proteins inside the motor neurons

aren’t folding correctly,

and are instead forming clumps.

The misfolded proteins and clumps
may spread from cell to cell.

This could be clogging up normal
cellular processes,

like energy and protein production,
which keep cells alive.

We’ve also learned that along with
motor neurons and muscle fibers,

ALS could involve other
cell types.

ALS patients typically have inflammation
in their brains and spinal cords.

Defective immune cells may also play
a role in killing motor neurons.

And ALS seems to change the
behavior of specific cells

that provide support for neurons.

These factors highlight
the disease’s complexity,

but they may also give us a fuller
understanding of how it works,

opening up new avenues for treatment.

And while that may be gradual,
we’re making progress all the time.

We’re currently developing new drugs,

new stem cell therapies
to repair damaged cells,

and new gene therapies
to slow the advancement of the disease.

With our growing arsenal of knowledge,

we look forward to discoveries
that can change the future

for people living with ALS.

1963 年,一位名叫斯蒂芬霍金的 21 岁物理学家

被诊断出患有一种罕见的
神经肌肉疾病,

称为肌萎缩侧索硬化症
或 ALS。

渐渐地,他失去了走路、

用手、

移动脸,

甚至吞咽的能力。

但在这一切中,
他保留了他令人难以置信的智慧

,在
随后的 50 多年里,

霍金成为历史上最有
成就和最著名的物理学家之一。

然而,他的病情没有得到治愈

,他于 2018 年去世,
享年 76 岁。

在他被诊断出几十年后,

ALS 仍然被列为影响人类
的最复杂、最

神秘

和最具破坏性的
疾病之一。 ALS

也称为运动神经元病
和 Lou Gehrig 病,

影响全世界每 100,000 人中约 2
人。

当一个人患有肌萎缩侧索硬化症时,

他们的运动神经元,

即负责体内所有随意
肌肉控制的细胞,

会失去功能并死亡。

没有人确切知道
这些细胞为何或如何死亡

,这也是
ALS 难以治疗的部分原因。

在大约 90% 的病例中

,疾病突然出现
,没有明显的原因。

其余 10% 的病例是遗传性的,

即患有 ALS 的母亲或父亲
将突变基因传给他们的孩子。

这些症状通常
在 40 岁之后首次出现。

但在一些罕见的情况下,如霍金氏症,
ALS 会在生命早期开始。

霍金的案例也是一个医学奇迹,
因为他与 ALS 一起生活了很长时间。

确诊后,大多数患有
这种疾病的人

会在 ALS 导致呼吸系统
问题(通常会导致死亡)之前存活 2 到 5 年。

在霍金的案例中,不同寻常的
是,他的学习、

思考

和感知能力
保持完好。

大多数患有 ALS 的人不会出现
认知障碍。

每年有 120,000 名被诊断出患有 ALS 的人处于危险之中,

治愈这种疾病已成为
我们最重要的科学

和医学挑战之一。

尽管存在许多未知数,

但我们确实对 ALS 如何
影响神经肌肉系统有所了解。

ALS 影响两种类型的神经细胞,
称为上运动神经元和下运动神经元。

在健康的身体中
,位于大脑皮层的上运动神经元

将信息
从大脑传递到位于脊髓中的下运动神经元

然后这些神经元
将信息传递到肌肉纤维中,肌肉纤维

会收缩或放松,

从而产生运动。

我们做出的每一个自愿行动都是

因为
沿着这条路径传递的信息。

但是,当 ALS 中的运动神经元退化时,

它们传递信息的能力就会
被破坏

,那个重要的信号系统
就会陷入混乱。

如果没有他们的常规提示
,肌肉就会消瘦。

导致运动神经元退化的确切原因

是 ALS 的普遍
谜团。

在遗传情况下,父母将基因
突变传给他们的孩子。

即便如此,ALS 还涉及多个基因,这些基因

可能
对运动神经元产生多种影响,

因此难以确定精确的触发因素

当 ALS 偶尔出现时,
可能的原因列表会增加:

毒素、

病毒、

生活方式

或其他环境因素都
可能起作用。

而且由于
涉及的因素太多,

目前没有单一的测试
可以确定某人是否患有 ALS。

然而,我们
关于原因的假设正在发展。

一种流行的观点是,
运动神经元内的某些蛋白质

没有正确折叠

,而是形成了团块。

错误折叠的蛋白质和团块
可能会从一个细胞扩散到另一个细胞。

这可能会阻塞正常的
细胞过程,

例如能量和蛋白质的产生,
从而使细胞保持活力。

我们还了解到,除了
运动神经元和肌肉纤维,

ALS 还可能涉及其他
细胞类型。

ALS 患者
的大脑和脊髓通常有炎症。

有缺陷的免疫细胞也可能
在杀死运动神经元方面发挥作用。

ALS 似乎改变了

为神经元提供支持的特定细胞的行为。

这些因素凸显
了这种疾病的复杂性,

但它们也可能让我们更全面地
了解它的工作原理,从而

开辟新的治疗途径。

虽然这可能是渐进的,
但我们一直在进步。

我们目前正在开发新药、

新的干细胞疗法
来修复受损细胞,

以及新的基因疗法
来减缓疾病的进展。

随着我们不断增长的知识库,

我们期待着
能够改变

ALS 患者未来的发现。