国家卫生健康委百姓健康电视频道专访大橡科技——类器官芯片：医学创新黑科技
2024-04-03
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编者荐语：
近日，国家卫生健康委员会百姓健康电视频道(CHTV)在“医工智融”创新发展论坛独家对话北京大橡科技有限公司创始人周宇，揭秘类器官芯片技术为肿瘤患者精准用药，企业新药研发等领域带来的颠覆性变革。
以下文章来源于CHTV ，作者彭艳
党的二十大报告指出，要完善科技创新体系，加快实施创新驱动发展战略。在健康中国建设的进程中，健康科技创新起着至关重要的作用。每一时，医学科技创新体系的构建都在进行，每一刻，医学科技的进步都在书写。科研基地、资源平台、创新中心……这些体系的构建需要一个个具体的人的推动，他们思考、谏言、行动。脑科学研究、智慧医疗、创新药物开发、健康产业发展……这些医学科技行业突破也需要一个个具体的人的努力，他们察觉、研究、突破。自2023年8月1日起，国家卫生健康委百姓健康电视频道（CHTV）和医学论坛网共同开设“科创向未来”栏目，对话医疗科技创新领域的思考者、引领者、创新者。让我们跟随他们的脚步，在医疗健康科技创新之路上不断前行。
以下视频来源于CHTV（扫描二维码即可观看）
近年来，随着科学技术的发展，越来越多的新技术运用于医疗健康领域，为广大患者带来福音。但有一个技术，不仅患者感到陌生，可能不少医生和研究者都不太清楚，那就是“类器官芯片”。这五个字看上去个个认识，但放在一起很多人却不知道什么意思。更重要的是，作为一个近年来飞速发展的技术，它已经在新药研发与临床精准诊疗领域得到了广泛的应用，助力企业新药研发，帮助肿瘤患者精准用药。什么是类器官芯片？它有哪些应用场景？未来发展如何？在近日举行的“医工智融”创新发展论坛上，国家卫生健康委员会百姓健康电视频道(CHTV)独家对话北京大橡科技有限公司创始人周宇。
人体器官的阿凡达
“相当于在体外构建了一个人体器官的阿凡达。”谈及类器官芯片，周宇用了这样一个形象的比喻。简单来说，就是把人体的干细胞在体外诱导分化并进行3D培养，让其自发组装、增殖，从而形成像器官一样的组织体。其尺寸很小，往往在几百微米到几毫米之间。举例来说，如果要在体外打造一个类器官——“肺”，研究者可以把肺部干细胞放在体外生物芯片上去培养。经过一段时间，类器官芯片上会长出一个在功能、结构、形态上都与真实的肺非常相似的微型组织。公开资料显示，近年来，类器官芯片在很多器官都取得了不小的突破。比如，《Nature》杂志上的文章显示，日本大阪大学医学院研究团队利用人类多能干细胞生成三维泪腺类器官。[1]2022年6月，中国科学院大连化学物理研究所的研究团队开发了一种新的微流控多种类器官系统，可以重现正常和疾病状态下的人类肝脏-胰岛互作。[2] 我国浙江大学医学院附属第一医院的研究团队也成功地构建了具有复杂网络结构的胆管树类器官。[3]目前，研究者已经成功在体外构建包括肠道、胃、肝脏、胰腺、肾脏、脑在内的多种类器官。被“仿”的“器官”越来越多，具体的应用场景有哪些？周宇介绍，目前主要在两个方面。一是助力药物研发。在药物研发的非临床阶段，利用类器官芯片做新药的机制研究、安全性评价、有效性探索等；二是帮肿瘤患者筛选适合自己的药物。目前在临床上，肿瘤患者使用药物的时候往往不太确认能否达到预期效果。通过肿瘤类器官芯片，“患者不会用错药，不会频繁去换药，或者是丧失了治疗的最佳周期。”从这个意义上来说，类器官芯片能够在帮助患者快速选择最佳的治疗方案的同时，降低肿瘤患者的治疗费用，实现个体化的精准治疗。
系统化应用仍需多重助力
作为一项新兴技术，类器官芯片让人们看到了无限可能，但要在我国进行系统化应用，仍然需要更多助力。
周宇认为，首先是政策鼓励力度需要进一步加大。“从科研角度来说，我们国家与美国、欧洲的起步时间相仿，但在推向工业和产业系统化应用方面，美国和欧洲领先于我国。”公开资料显示[4]，美国在2011年启动了人体芯片计划，主要发力人体芯片应用于新药开发和毒性预测领域，总投入约7500万美元。到2022年，FDA批准了首个完全基于类器官芯片研究获得临床前数据的新药进入临床。同样是在2022年，美国通过相关法案，首次将器官芯片和微生理系统作为独立的药物非临床试验评估体系。在我国，2013年，科技部新药重大专项课题“基于微流控芯片的新药研究开发关键技术启动”。2021年，国家药监局药审中心首次将类器官列入基因治疗及基因修饰细胞治疗产品的非临床评价指导原则中。随后，不少科研机构与行业协会发布了有关类器官的专家共识和技术规范，共同推动类器官芯片的发展与多领域应用。“第二个挑战是新技术的市场教育，其实也会碰到很多难题，”周宇介绍，国内很多潜在客户对类器官芯片技术不太了解，从概念解释到理解技术再到运用技术去解决实际问题，都需要时间。实际上，从整个产业链来说，也面临着不少发展痛点。高特佳投资高级行业研究员匡瑶曾在公开场合表示[5]，细胞来源和制作材料的缺乏、自动化标准和器官芯片标准的制定等，都是需要解决的问题。“在5年内，类器官的遗传操作与类器官库相结合将给生物医学研究带来翻天覆地的变化。”早在2019年，世界著名神经类器官专家、德国IUF-莱布尼茨环境医学研究所（IUF-Leibniz Research Institute for Environmental Medicine）环境毒理学教授Ellen Fritsche教授在接受公开采访时表示[6]，器官芯片平台将具有特定标准，由合同研究组织（CRO）以与目前动物试验类似的方式提供。类器官将极大地促进药物疗效试验和安全性测试的开展，因此也将进入药物开发和化学安全性评估研究的监管领域。目前来看，4年前的这一预测很多已然成为现实。接下来的5年，类器官芯片会有怎样的发展和更多想象？拭目以待。1.https://www.most.gov.cn/gnwkjdt/202205/t20220507_180588.html
2.https://www.most.gov.cn/gnwkjdt/202202/t20220218_179435.html
3.https://www.most.gov.cn/gnwkjdt/202305/t20230512_186012.html
4.https://www.vbdata.cn/1518907675
5.https://www.vbdata.cn/1518907675
6.https://www.most.gov.cn/gnwkjdt/201905/t20190522_146746.html
文章来源：国家卫生健康委百姓健康电视频道（CHTV）、医学论坛网
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