全球首創3D生物打印血管動物在體實驗成功 藍光英諾實現干細胞應用技術重大突破
繼去年十月發布全球首創3D生物血管打印機后,3D生物打印促進人工血管內皮化的研發項目再獲階段性重大技術突破——全球首創3D生物打印血管動物在體實驗成功。這標志著困擾臨床半個世紀的人工血管內皮化問題成功找到解決辦法,為全球近十八億心血管疾病患者帶來福音。干細胞應用技術的突破將引領人類邁入組織制造、器官修復的再生醫學和精準醫療新時代。
2016年12月11日,美國毒理科學院院士、四川藍光英諾生物科技股份有限公司(以下簡稱“藍光英諾”)首席執行官兼首席科學家康裕建教授,代表四川大學華西醫院再生醫學研究中心、四川省生物增材制造產業技術研究院和藍光英諾,向全球發布了由其團隊承擔的3D生物打印促進人工血管內皮化的研發項目取得重大突破:全球首創依托干細胞生物墨汁技術構建的3D生物打印血管成功植入恒河猴體內,實現血管再生?!按隧棾晒麑Ω杉毎夹g臨床應用而言具有里程碑意義?!笨翟=ń淌谠谶@次技術發布會上介紹道。
技術全球領先
藍光英諾于2016年5月與四川大學華西醫院簽訂《3D生物打印血管體內移植動物實驗研究》技術開發委托合同,正式開始進行3D生物打印血管動物實驗。實驗目的為進行3D生物打印血管與實驗動物自身血管的結構和功能一致性的驗證。本次動物實驗設定的預期成功指標包括3D生物打印血管與實驗動物自體血管可替換;3D生物打印血管與實驗動物自體血管可融合;3D生物打印血管與實驗動物自體血管結構和功能一致。
團隊科研人員利用取自恒河猴自體的脂肪間充質干細胞制備成3D生物打印墨汁,應用自主研發的3D生物血管打印設備構建出具有生物活性的人工血管,并將其置換恒河猴體內一段腹主動脈。
用于植入置換的3D生物打印血管
科研人員植入置換血管
截至2016年12月1日,藍光英諾已在30只恒河猴進行3D生物打印血管體內植入實驗,實驗動物術后存活率為100%。術后對植入血管取出進行功能觀察,截至2016年12月1日,對實驗動物植入血管的結構和功能一致性觀察分別從最短1天內即時觀察到最長104天持續觀察不等,在實驗期內,所有實驗動物在3D生物打印血管植入后,其脂肪間充質干細胞均有序分化為內皮細胞、平滑肌細胞等血管組織,在3D生物打印血管再生完成后,其結構和功能均與實驗動物自身血管的結構和功能一致,實驗動物各項生理指標均未發現異常。
“上述實驗結果與原定實驗預期一致有效,且打印材料取自實驗動物自體的脂肪間充質干細胞,保證了該血管移植在體內的安全性?!笨翟=ㄕf。
該動物實驗是在具有GLP資質的四川大學華西醫院動物實驗中心進行,實驗數據充分,并具有階段性總結報告。據悉,該動物實驗將持續到2017年5月,后續階段將完成3D生物打印血管移植手術程序的標準化。實驗結束后,四川大學華西醫院按照《3D生物打印血管體內移植動物實驗研究》技術開發委托合同的要求出具動物實驗總結報告。
康裕建教授表示:“3D生物打印血管在體實驗的成功解決了困擾臨床半個世紀的人工血管內皮化的問題。同時,在體實驗打破了脂肪間充質干細胞不能分化成血管組織所需的多種細胞的認識?!笨翟=◤娬{,該技術的核心理念是在不對干細胞加以修飾的前提下保持干細胞的干性,通過調動體內自主再生能力,實現機體自主調節的組織再生和功能恢復。這是對目前在干細胞研究與應用過程中對干細胞進行人為誘導、分化等方向的認知的根本性重大挑戰。
應用市場廣闊
藍光英諾3D生物血管打印未來主要應用于心血管疾病領域。心血管疾病發病率為全球第一,其中需要血管支架和人工血管置換的市場需求規模巨大。目前在心血管領域治療主要應用的是非生物活性的人工血管或人工支架。
根據世界衛生組織統計,2012年全球心腦血管疾病患病人數超過17億人,約占全球人口的25%。北京大學研究(《介入器械分類及其發展趨勢》,2014年)表明,2010年,全球冠狀動脈手術為333萬例,全球介入性心血管疾病治療市場規模超過158億美元,并將于2018 年超過251億美元,市場前景廣闊。
藍光發展公告稱,下一步,公司3D生物打印血管將向有關監管機構申請臨床試驗,并進一步補充表示,根據動物實驗的結果和相關法規要求,公司正在撰寫、補充和完善臨床試驗申報資料。
藍光英諾在干細胞應用技術領域的重大突破,將引領人類邁入組織制造、器官修復的再生醫學和精準醫療新時代。一年前,藍光發展發布全球首創3D生物血管打印機時就曾憧憬未來使器官再造成為可能。如今,作為為人體輸送養分的血管可以再生,為器官再造邁出堅實一步。
藍光英諾控股母公司四川藍光發展股份有限公司(以下簡稱“藍光發展”)董事長楊鏗表示,“藍光發展堅定推行‘科學家+企業家’創業創新模式,讓科學家做科學家擅長的事情,科技研發、技術創新;讓企業家做企業家擅長的事情,市場拓展、商業模式創新?!?/p>
據國家發改委的數據,中國的科技成果轉化率只有10%,遠低于發達國家的40%。楊鏗說:“作為企業的目標,我們既要孵化先進的科技成果,又要讓科技成果走向市場。由資金支撐科研,由技術轉化為市場實現收益,只有兩者形成良性互動,才能健康發展?!庇锌萍紝<冶硎?,民營企業作為科技創新主創單位在促進科技成果轉化力方面,具有體制靈活、激勵機制充沛等制度優勢。作為中國優秀民營企業代表,藍光發展在生命科學領域的投資布局,契合國家創業創新政策。
藍光英諾是四川藍光發展股份有限公司投資設立的生物高科技公司。據藍光發展公告稱,公司擬前期投資2.15億元用于技術研發和科研團隊建設,同時,公司還建立了合伙人機制,由藍光英諾核心人員對公司進行增資,增資總金額為1615萬元。
根據藍光發展2016年中報顯示,公司已提交申請專利54件,取得權利12件;取得軟件著作權7件;取得商標注冊證68件。
康裕建介紹,以生物磚技術為核心的3D生物打印將在基礎研究(3D細胞培養,胚胎學研究、細胞疾病模型)、臨床應用(細胞治療、誘導組織再生、誘導血管再生)、產業化應用(用藥預測、損傷修復、再生醫學、修復、替代病變組織和器官)等領域發揮突破性作用。