南方財經全媒體記者梁施婷 廣州報道
“2013年在我擔任醫藥集團副總裁時發現,缺乏個體化疾病模型是嚴重制約創新藥物研發的瓶頸,由此開始關註到一項革命性新技術——類器官。”創芯國際生物科技(廣州)有限公司(簡稱“創芯國際”)創始人兼CEO黃敏博士說。
通過從人體身上提取幹細胞或者腫瘤組織,在特定的3D體外微環境下自組織發育,類器官技術高度模擬體內真實器官特征,在精準醫療、再生醫學、藥物篩選、基因編輯、疾病建模等領域都有廣泛的應用前景。
過去十餘年,全球類器官技術獲得飛躍式的發展。腸類,視網膜類,肝、腎、胰及腫瘤類器官相繼被培育,到2020年,可以自主搏動的心臟類器官也被成功研發。國際上,輝瑞、艾伯維、強生、羅氏等跨國藥企以及國內的藥明康德、百濟神州、恒瑞、齊魯均爭相在新藥引發環節引入類器官技術。
我國目前有超過20傢類器官公司,絕大部分仍處於早期發展階段。其中,創芯國際成為類器官賽道上備受資本青睞的對象,2022年累計完成超兩億元融資。
(創芯國際生物科技(廣州)有限公司始人兼CEO黃敏博士。圖片由受訪者提供。)
黃敏在近日接受南方財經全媒體記者采訪時介紹,目前創芯國際已經建立瞭在類器官建模、藥物評價與檢測、產品智能自動化三個方向的深入研究,通過自主研發累計申請80餘項核心專利與PCT專利。在關鍵的類器官及類器官芯片模型中,創芯國際已經累計建模超過3萬例,針對30多種腫瘤、20多種正常組織以及包括非酒精性脂肪肝、肺纖維化、炎癥性腸炎在內的多種疾病。
然而,站在爆發的前夜,類器官行業還有多個需要跨越的問題。業內普遍認為,在技術的突破性進展下,類器官行業已經進入到標準化和商業化的關鍵階段。一方面是需要通過建立行業標準,提升類器官建模和檢測的精確度;另一方面,以標準化作為基石,藥監部門對於類器官數據的認可提升將幫助更多類器官企業打開下遊藥物研發的應用場景。
時間沉淀競爭力
走入創芯國際位於黃埔企業加速器的總部,這裡也是創芯國際研發、生產和檢測的中心。從收到樣本,到類器官建模最後輸出檢測結果,如今整個過程隻需要兩周的時間。
“我們完成瞭從標準化建模到體系化建設,臨床大隊列研究驗證,這一路5年的時間是循序漸進的,最終形成智能化檢測和規模化生產的技術轉化歷程。”黃敏說。
檢驗一個好的類器官藥敏檢測產品主要在於類器官與體內樣本的相似度及臨床療效的符合度,而這也很大程度上取決於臨床數據的積累及大數據分析算法的建立,這也成為瞭類器官領域進入的高門檻。
“比如,一個完整的臨床隊列研究往往需要三年甚至更長的時間。類器官技術體系的建立是有時間壁壘的,要通過大量的數據建立分析算法,繼而通過臨床隨訪的數據驗證產品能夠準確地預測藥物的療效。”黃敏認為,類器官要真正做得精、做得準需要時間來驗證。
目前,在關鍵的臨床研究上,創芯國際與北京、廣州等地的核心三甲醫院合作,同步開展的相關數據已在國際一流雜志上發表瞭20餘篇文章,證實瞭在不同癌種類器官藥敏檢測均可以反映病人體內的藥效反應,臨床驗證的準確性也達到85%以上,說明瞭類器官藥敏檢測在腫瘤精準治療中的應用價值。
今年,創芯國際在肺癌類器官臨床的轉化研究領域取得重要突破。
廣東省人民醫院團隊聯合創芯國際首次大規模收集晚期肺癌患者的漿膜腔積液或腫瘤組織構建體外3D類器官模型,成功入組214例。研究結果表明,腫瘤類器官藥物敏感性測試結果能夠用於制定晚期肺癌的個性化治療策略。
迄今為止,這也是國際上肺癌類器官領域中預測靶向和化療療效的最大樣本量真實世界研究,在探索類器官在晚期肺癌領域的應用價值,對腫瘤的精準治療方面具有突破性意義。
完成商業化佈局
作為創新的生物技術,類器官在過去兩年備受資本的追逐。
有統計顯示,2021年和2022年,中國類器官與器官芯片行業共計發生融資事件6起,融資總金額2.5億元;2022年中國類器官與器官芯片行業共計發生融資事件9起,融資總金額近4億元。
然而,類器官的商業化路徑才剛開始探索。
創芯國際主要開拓兩個方向的應用場景,一是針對腫瘤的個體化精準治療,二是從事新藥研發服務。
創芯國際的腫瘤個體化診療服務主要包含類器官體外建模、抗腫瘤藥物敏感性檢測以及通過大數據系統出具分析報告。研究數據顯示,創芯國際的蓓芯安®抗腫瘤藥物敏感性檢測的陽性預測率為85%以上,陰性預測率高達95%到100%。
“未來我們希望這個檢測覆蓋到更多的醫院去使用,形成更大的規模化效應,檢測成本可以再進一步降低,讓更多患者能夠用到這個前沿的精準的藥敏技術。”黃敏表示,創芯國際也與國內三大的保險公司合作,構建一個創新的商業模式,讓這個更多的患者可以通過保險體系進行支付。
而在新藥研發服務中,類器官的出現被認為將顛覆動物實驗,大大提高新藥研發的效率。黃敏認為,我國類器官在藥物研發的應用起步稍晚,但監管、產業端推動的力度越來越大。
2021年是我國類器官發展的一個重要節點,我國正式從科研和監管層面系統推進類器官技術的發展。國傢藥品監督管理局藥品審評中心首次在《基因治療和細胞治療驗證指南》中將類器官納入基因治療產品和細胞治療產品的非臨床藥理學研究。
例如,從藥物的發現到體外試驗階段,類器官可以代替細胞系進行中高通量的藥物篩選,經過類器官試驗篩選出的化合物用於體內試驗時成功率可能更高;在藥物正式進入臨床試驗階段之前,也能夠利用類器官技術的研究數據,減少臨床試驗的失敗率,提高臨床試驗的成功率。
近年,創芯國際還通過引入人工智能及自動化實驗室,打造創芯智造系統,提高檢測的準確性和流程的標準化,其中包含瞭創芯奧可瑞®抗腫瘤藥物敏感性檢測試劑盒、奧可芯®類器官微陣列及微流控芯片、AccuAUTO ®全自動類器官智慧實驗室,構建起全流程智能自動化體系。
其中,通過近百萬張不同層面的類器官影像學數據進行三維建模並交付機器深度學習,目前該系統可以自動識別失焦的類器官,實現圖像中噪音精準過濾、形態精準標記的同時,還可進行多維度量化分析。
如何打開千億產業規模
咨詢服務商QYR發佈的類器官行業分析報告顯示,2022年全球類器官市場銷售額達到瞭0.9億美元,預計2029年將達到2.9億美元,年復合增長率為18.4%(2023-2029)。
“我們相信類器官未來能達到上千億元的產業規模。”在黃敏的介紹中,類器官是一項充滿想象空間的創新技術,除瞭上述個體化治療、藥物研發的兩大應用,在再生醫學領域,類器官也能用於器官修復。
盡管類器官的發展前景已經被廣泛認可,但在關鍵的臨床數據積累以下遊的商業應用方面,我國的類器官產業發展還需要進一步突破。
政策支持類器官相關臨床實驗特別重要,類器官主要的應用端之一是在新藥研發領域,國內一旦出現用類器官的臨床前數據來獲得人體實驗許可的案例,這將極大地激勵新藥研發的企業和資本更願意去投入類器官行業,類器官的研發也就有回報和可持續性。
但目前我國仍將類器官作為新藥評價的輔助數據,考慮到類器官作為新興的生物技術,類器官領域目前還缺乏監管的標準以及對標的技術體系。
近年來,創芯國際也加入到類器官的標準化建設工作。2022年,創芯國際被認定為“廣東省類器官工程技術研究中心”,參與瞭類器官相關行業標準的制定,並發佈瞭全國首個類器官指導腫瘤精準藥物治療的專傢共識。
黃敏表示,以標準化作為基石,各個企業能夠在不同的應用場景當中發力,讓類器官真正發揮鏈接臨床與藥物研發的偉大技術突破。我們的夢想是緊握類器官這把金鑰匙,開啟生物醫藥創新革命的大門,創造中國技術,助力中國新藥,造福全球患者。
業內專傢普遍認為,標準化是類器官發展最重要一步,標準體系的形成將加速行業的發展,再加上國傢在科研經費的引導以及國傢藥監局對類器官產業化數據的引導,將帶領類器官實現更大的商業化和規模化。
“越來越多的專傢、企業和科研機構加入到類器官領域,將形成一個滾雪球的效應。”一位從事腫瘤性疾病臨床治療和研究的專傢判斷,類器官已經到瞭爆發前夜。
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