把人体器官“微缩”进几厘米的透明的芯片中,看着薄膜、导管在其中纵横捭阖……在“芯片”上造“器官”,这一此前在科幻片中才有的情节如今已在生物学领域变成现实。近日从东南大学传来消息,国内医药企业恒瑞医药研发的一款新药“HRS-1893片”获批开展临床试验。该新药拟用于治疗肥厚型心肌病以及心肌肥厚导致的心力衰竭。这是国内首款使用心脏器官芯片数据获批临床试验的新药。
什么是“器官芯片”?这款新药的研发又与东南大学有何联系?简单说,人体器官芯片就是通过干细胞、生物材料、纳米加工等前沿技术的交叉集成,在人体外构建一套器官的微生理系统,用以模拟人体不同组织器官的主要结构功能特征和复杂的器官间联系,从而预测人体对药物或外界不同刺激产生的反应。
作为一项变革性生物医学技术,器官芯片的概念自2010年被提出后,便受到世界各国的广泛关注。美国哈佛大学、强生等诸多研究机构和企业竞相参与研发。顾忠泽说,在医药研发领域,目前备受关注的人工智能+医药,更多是用于加快药物候选化合物的生成。但后续的实验流程依旧没有改变,仍需动物实验和临床试验,而后两者才是消耗时间和金钱最多的环节。如果可以应用器官芯片替代后两个环节,那么成本将大幅降低、效率将大幅提升。
2017年初,苏州市高新区、东南大学和江苏省产业技术研究院三方共建的东南大学苏州医疗器械研究院正式成立。在成立之初,该研究院便瞄准了器官芯片这个千亿级的“蓝海”市场,并引入顾忠泽带领的器官芯片项目团队。
经过4年的前沿技术验证和产业化开发后,器官芯片项目顺利完成各项预期研发目标,在高精度跨尺度三维打印、功能性细胞外支架材料、人工智能算法等关键核心技术环节实现了自主可控,研发进展与美国、欧洲相关团队齐头并进,且部分领域居于国际领先水平。
2021年,东南大学苏州医疗器械研究院跨出关键一步。在东南大学、江苏省产业技术研究院及苏州高新区的支持下,器官芯片项目采用“团队+技术”整体转移的模式开展成果转化,成立了江苏艾玮得生物科技有限公司(以下简称艾玮得生物)。值得一提的是,艾玮得生物是江苏省产业技术研究院和苏州高新区采用“拨投结合”模式成立的一家典型企业。
从预见应用前景到投入研发,再到成功产业化,顾忠泽的成果转化之路似乎走得十分顺利。然而,当《中国科学报》记者请他介绍经验时,顾忠泽却说,他不太鼓励高校教师直接做产业化这件事。术有专攻,业有所长。他说,绝大部分高校教师并不擅长和市场打交道,遑论进行商业运作。在这方面,更好的方式是让专业化的商业团队来做成果的产业化。
人体器官芯片崛起的动力是生命科学领域快速发展产生的强烈需求,从前期的积累到形成越来越多的应用,这是一个不断发展的过程。相信在不久的将来,越来越多的研究人员会借助器官芯片技术,在药物研发、精准医疗、环境评估、航天航空甚至美容等领域迎来新突破。