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蓝光英诺实现干细胞应用技术重大突破(医疗新突破)

2017-05-19 14:38生命时报字号:TT

 图一,科研人员植入置换血管

 

 图二,用于植入置换的3D生物打印血管

 

继去年十月发布全球首创3D生物血管打印机后,3D生物打印促进人工血管内皮化的研发项目再获阶段性重大技术突破——全球首创3D生物打印血管动物在体实验成功。这标志着困扰临床半个世纪的人工血管内皮化问题成功找到解决办法,为全球近十八亿心血管疾病患者带来福音。干细胞应用技术的突破将引领人类迈入组织制造、器官修复的再生医学和精准医疗新时代。

2016年12月11日,中组部首批“千人计划”国家特聘专家、美国毒理科学院院士、四川蓝光英诺生物科技股份有限公司(以下简称“蓝光英诺”)首席执行官兼首席科学家康裕建教授,代表四川大学华西医院再生医学研究中心、四川省生物增材制造产业技术研究院和蓝光英诺,向全球发布了由其团队承担的3D生物打印促进人工血管内皮化的研发项目取得重大突破:全球首创依托干细胞生物墨汁技术构建的3D生物打印血管成功植入恒河猴体内,实现血管再生。“此项成果对干细胞技术临床应用而言具有里程碑意义。”康裕建教授在这次技术发布会上介绍道。

技术全球领先

蓝光英诺于2016年5月与四川大学华西医院签订《3D生物打印血管体内移植动物实验研究》技术开发委托合同,正式开始进行3D生物打印血管动物实验。实验目的为进行3D生物打印血管与实验动物自身血管的结构和功能一致性的验证。本次动物实验设定的预期成功指标包括3D生物打印血管与实验动物自体血管可替换;3D生物打印血管与实验动物自体血管可融合;3D生物打印血管与实验动物自体血管结构和功能一致。

团队科研人员利用取自恒河猴自体的脂肪间充质干细胞制备成3D生物打印墨汁,应用自主研发的3D生物血管打印设备构建出具有生物活性的人工血管,并将其置换恒河猴体内一段腹主动脉(图一、图二)。

截至2016年12月1日,蓝光英诺已在30只恒河猴进行3D生物打印血管体内植入实验,实验动物术后存活率为100%。术后对植入血管取出进行功能观察,截至2016年12月1日,对实验动物植入血管的结构和功能一致性观察分别从最短1天内即时观察到最长104天持续观察不等,在实验期内,所有实验动物在3D生物打印血管植入后,其脂肪间充质干细胞均有序分化为内皮细胞、平滑肌细胞等血管组织,在3D生物打印血管再生完成后,其结构和功能均与实验动物自身血管的结构和功能一致,实验动物各项生理指标均未发现异常。

“上述实验结果与原定实验预期一致有效,且打印材料取自实验动物自体的脂肪间充质干细胞,保证了该血管移植在体内的安全性。”康裕建说。该动物实验是在具有GLP资质的四川大学华西医院动物实验中心进行,实验数据充分,并具有阶段性总结报告。

据悉,该动物实验将持续到2017年5月,后续阶段将完成3D生物打印血管移植手术程序的标准化。实验结束后,四川大学华西医院按照《3D生物打印血管体内移植动物实验研究》技术开发委托合同 的要求出具动物实验总结报告。

康裕建教授表示:“3D生物打印血管在体实验的成功解决了困扰临床半个世纪的人工血管内皮化的问题。同时,在体实验打破了脂肪间充质干细胞不能分化成血管组织所需的多种细胞的认识。”康裕建强调,该技术的核心理念是在不对干细胞加以修饰的前提下保持干细胞的干性,通过调动体内自主再生能力,实现机体自主调节的组织再生和功能恢复。这是对目前在干细胞研究与应用过程中对干细胞进行人为诱导、分化等方向的认知的根本性重大挑战。

应用市场广阔

蓝光英诺3D生物血管打印未来主要应用于心血管疾病领域。心血管疾病发病率为全球第一,其中需要血管支架和人工血管置换的市场需求规模巨大。目前在心血管领域治疗主要应用的是非生物活性的人工血管或人工支架。

根据世界卫生组织统计,2012年全球心脑血管疾病患病人数超过17亿人,约占全球人口的25%。北京大学研究(《介入器械分类及其发展趋势》,2014年)表明,2010年,全球冠状动脉手术为333万例,全球介入性心血管疾病治疗市场规模超过158亿美元,并将于2018年超过251亿美元,市场前景广阔。

蓝光英诺是四川蓝光发展股份有限公司投资设立的生物高科技公司。蓝光发展公告称,下一步,公司3D生物打印血管将向有关监管机构申请临床试验,并进一步补充表示,根据动物实验的结果和相关法规要求,公司正在撰写、补充和完善临床试验申报资料。

蓝光英诺在干细胞应用技术领域的重大突破,将引领人类迈入组织制造、器官修复的再生医学和精准医疗新时代。一年前,蓝光发展发布全球首创3D生物血管打印机时就曾憧憬未来使器官再造成为可能。如今,作为为机体输送养分的血管可以再生,为器官再造迈出坚实一步。

蓝光英诺控股母公司四川蓝光发展股份有限公司(以下简称“蓝光发展”)董事长杨铿表示,“蓝光发展坚定推行‘科学家+企业家’创业创新模式,让科学家做科学家擅长的事情,科技研发、技术创新;让企业家做企业家擅长的事情,市场拓展、商业模式创新。”

据国家发改委的数据,中国的科技成果转化率只有10%,远低于发达国家的40%。杨铿说:“作为企业的目标,我们既要孵化先进的科技成果,又要让科技成果走向市场。由资金支撑科研,由技术转化为市场实现收益,只有两者形成良性互动,才能健康发展。”有科技专家表示,民营企业作为科技创新主创单位在促进科技成果转化力方面,具有体制灵活、激励机制充沛等制度优势。作为中国优秀民营企业代表,蓝光发展在生命科学领域的投资布局,契合国家创业创新政策。

据蓝光发展公告称,公司拟前期投资2.15亿元用于技术研发和科研团队建设,同时,公司还建立了合伙人机制,由蓝光英诺核心人员对公司进行增资,增资总金额为1615万元。根据蓝光发展2016年中报显示,公司已提交申请专利54件,取得权利12件;取得软件著作权7件;取得商标注册证68件。

康裕建介绍,以生物砖技术为核心的3D生物打印将在基础研究(3D细胞培养,胚胎学研究、细胞疾病模型)、临床应用(细胞治疗、诱导组织再生、诱导血管再生)、产业化应用(用药预测、损伤修复、再生医学、修复、替代病变组织和器官)等领域发挥突破性作用。▲(生命时报记者 李沛珅 )

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