航天微型月季、“来自”太空的中草药新品种、“塑料瓶”打造的“细胞工厂”生物医药产业“黑科技”亮相广州

南方都市报 2019-06-13 06:33

“香雪精准”总裁李懿。受访者供图

康立明生物创始人/CEO邹鸿志。受访者供图

6月10日-12日,第十二届中国生物产业大会的召开,让广州迎来一场生物产业的“狂欢”。一大批来自全球生物医药领域的头部企业和本土创新企业齐聚,碰撞智慧火花,也展示着最新的“黑科技”。

在科技成果展区,几株半个手掌高的月季生得娇艳,正在细长的组培瓶中静静绽放———这是航天微型月季,其种子曾搭乘“神舟八号”飞船遨游太空,使得花朵变小、花瓣变多而花期变长。据该公司负责人介绍,除了花卉,还有14种药用植物种子通过神舟八号、实践十号和嫦娥5T试验星登上太空,以“太空育种”的方式,通过空间诱变育种技术来选出产量高、品质佳、药效好的中草药新品种。

不仅如此,用“塑料瓶”打造的“细胞工厂”、具有“识别力”与“记忆力”的抗癌T细胞……这些生物医药背后的“魔术手”,在参展者面前变幻出无限可能。

普通“塑料瓶”造“细胞工厂”

“这是细胞培养瓶、细胞培养板,那个是细胞培养皿……”在广州洁特生物过滤股份有限公司(下称“洁特生物”)的展区,工作人员指着架子上那些透明的瓶瓶罐罐向参展者介绍。它们统称为“生物实验室耗材”,看似普通无异,实则内藏“玄机”。

洁特生物深耕该细分领域18年,董事长袁建华带领团队研发了700余种产品及配套,这些普通的“塑料瓶”,是一个个强大的“细胞工厂”,公司近8成产品远销海外。

从哈佛“带回”的这些“塑料瓶”

生物实验室耗材是生物医药领域中不可或缺的工具,综合了医学、材料学、生物力学、测试分析学、高分子材料表面改性技术、机械制造等多种学科和技术,直接影响到生物实验的成功率。

“细胞培养瓶看上去就是很简单的一个塑料瓶子,似乎谁都会做,但如果缺乏关键的技术,例如高分子材料表面改性技术,细胞便无法贴壁成长。”袁建华毫不夸张,他解释说,大部分细胞需要在培养皿中贴壁才能成长,“过去做细胞研究都是用玻璃瓶培养,但玻璃很容易破,实验者就容易受感染”。而塑料虽不容易破,却又具有天然疏水性,如同“荷叶效应”,让细胞无法贴壁。

如何破解这一难题?20多年前,袁建华在美国哈佛大学从事医学生物学研究,“工作时就经常使用一次性塑料细胞培养瓶”,而此时国内还未出现此类耗材。于是,闲暇之余,他开始研究这种塑料瓶,花了几年时间攻克其核心技术。经过4年尝试,1999年,袁建华带着技术回国创业。继而潜心研究4年,他们成功做出产品。

一只透明的细胞培养瓶,呈多面体形态,这是一个模拟细胞在体内生长真实环境的“细胞工厂”。袁建华解释说,“‘细胞工厂’所建立的是三维空间,在有限空间里利用隔层最大限度的培养表面实现大规模培养细胞”。该产品主要用于疫苗、单克隆抗体或生物制药等工业规模生产,既适用于贴壁细胞,也可用于悬浮培养,目前仅中国、美国等少数国家掌握这项技术,洁特生物已拥有完全独立自主的知识产权。

8成产品远销海外,让进口产品降价

2018年,生物实验室耗材的国内市场份额增长至231.26亿元人民币,前景十分广阔。但由于我国生命科学领域研究相对欧美国家起步较晚,国内生物实验室耗材只占全球市场份额的一小部分。

“目前,我国有95%的生物实验室耗材依赖进口,行业技术门槛高,垄断性也很强”,袁建华介绍说,全球仅有20多家规模企业,由于国内的企业受制于自动化生产水平、生产规模及品牌影响力因素,实验室耗材方面仍以国外品牌为主。

得益于我国庞大的人口基数,随着近年来生物医药需求的快速增长,中国逐渐成为生物实验室耗材的新兴市场。此时,我国生物实验室耗材产业也在快速发展,包括洁特生物在内的少数几家供应商的产品品质已经达到国际先进水平,为国内客户提供了更多的选择空间。

成立18年,洁特生物已建立较为齐全的产品门类和全球销售网络,拥有700余种产品及配套。国内销售基本实现全覆盖,近80%的产品出口国外40多个国家和地区。不仅如此,“自从洁特生物参与到相关市场的竞争后,国外进口国内的产品价格大幅下降了40%。”袁建华自豪地说,这将有助于打破我国生物实验室耗材长期依赖进口的局面,推动国内相关产品采购价格的下降。

A

广州生物黑科技之

帮助T细胞

精准杀伤癌细胞

在二楼科技成果展区的入口,一朵五色梅花分外亮眼,“香雪制药”展示着几款大家熟悉的明星中药产品,引得参展者分享,“这款药我们家经常备着”。要知道,广州市香雪制药股份有限公司以中成药起家,不仅让“香雪”获评中国驰名商标,产品更是走进海内外千家万户。而展位的大屏幕正讲述着这家中药名企跨界肿瘤免疫治疗的故事。它与旗下的广东香雪精准医疗技术有限公司(下称“香雪精准”)“中西合璧”直击精准医疗,研发了或成为肿瘤治疗“第四模式”的“TCR-T肿瘤免疫治疗”,通过增强免疫细胞抵抗力来治疗肿瘤。

第三代TCR-T打击癌细胞更精准

今年3月,香雪制药发布的一则公告引发行业关注。该公告表示,由其子公司香雪精准研发的新型抗癌药品“TAEST16001注射液”,正式获得国内首个TCR-T新药临床试验许可,成为TCR-T新药研发的阶段性成果。而这项技术的突破者,是中科院广州生物医药与健康研究院、香雪精准总裁李懿及其团队。与国际同一赛道上的企业不同,香雪精准研发的是升级的第三代TCR-T技术,“能够结合肿瘤抗原能力对T细胞(免疫细胞)受体进行优化,大大提升T细胞识别癌细胞的能力,从而增强它杀伤癌细胞的能力”。李懿介绍称,该技术还能有效控制T细胞的杀伤力,使其精准杀伤癌细胞,而又不攻击正常细胞。实际上,“癌细胞与癌症完全是两码事,每个人都会产生癌细胞,但不一定会得癌症”,李懿解释说,癌细胞病变为癌症,源于人体免疫系统出现问题。他举例称,癌细胞相当于坏人,癌症相当于黑社会,T细胞则等同于警察。“健康人体中,T细胞监视并清除时刻生发的癌细胞,不让它病变成癌症。”同时,T细胞对细胞的“好坏”具备识别能力和良好“记忆力”,在清除“坏细胞”后能记住其特征,如遇复发迹象将会立即重启攻击模式。然而,在一定条件下,特别是机体状态不佳时,T细胞有可能忽略癌细胞的存在。此时,如果癌细胞伪装成正常细胞,便有可能形成癌症。“所以,我们必须提高T细胞的识别能力,相当于一个警察识破坏人伪装的能力”。李懿表示,TCR技术的最大优点就在于靶点种类数量众多,在治疗过程中能选择特异性好的靶点和亲和力适中的识别受体等,同时增加免疫细胞的应答、减少免疫逃逸,最终实现肿瘤细胞的特异性免疫应答,达到精准治疗。

“精准医疗”引起董事长王永辉的兴趣

香雪精准TCR-T研究体系的建立,并非一朝一夕而就。尽管如今TCR-T技术在不断普及,但李懿清楚地记得,几年前自己带着技术回国寻找落地点时,“很多人对TCR-T概念都十分陌生,不太感兴趣”。2011年,李懿带着技术回国发展,进入中科院广州生物医药与健康研究院。他向不少企业和专家讲述TCR的魅力,可惜孤掌难鸣。所幸,李懿遇到了香雪制药董事长王永辉,“当时只有王董事长认可了”。TCR技术的背后,实际上就是精准医疗,这与王永辉以产业链布局精准医疗的理念一拍即合。2012年,双方共同成立了香雪生命科学研究中心(后更名为“香雪精准”),以TCR核心技术为主,开发新一代抗肿瘤新药和特异性T细胞过继免疫治疗临床应用技术,即“TCR-T免疫治疗技术”。“目前我们在研发投入上已经超过4个亿”,李懿介绍说,公司拥有近4000平方米的研发基地,并与GE医疗建立了战略合作关系,在香雪精准全球首次应用在TCR-T相关免疫治疗药物自动生产,加速产品从实验室向临床转化及产业化。

B

广州生物黑科技之

4.5克粪便

就能筛查肠癌

去年,一则广州医院和医疗机构号召“捐屎”的新闻火爆网络,还会有500元补偿。事情是真的,也让大家知道了“屎”的重要性。在广州高新区、广州开发区、黄埔区的生物科技领域,“屎”确实非常重要。有一家企业,在研究肠癌筛查领域中有了新突破。这家企业,就是康立明生物。他们的产品,只需要4.5克粪便,就能筛查肠癌。时间回到2014年,全球首款粪便DNA肠癌筛查产品Cologuard诞生于美国ExactSciences,并获得FDA批准,实现医保全覆盖。而推动这项技术落地的关键人物之一,是中国科学家邹鸿志。

回国做中国版的产品

上市一年后,Cologuard就获得了市场的良好反馈,可邹鸿志却萌生了回国的念头,“当时看到中国结直肠癌发病率已经跃居所有恶性肿瘤发病率第三位,而且每年发病率都在上升”。他终于坐不住,带着实验室的成员和博士后全职回到中国,在广州开发区创办了康立明生物,并实现了当初的梦想,“开发一个中国版的Cologuard——长安心”。此外,邹鸿志还担任中山大学教授、博士生导师、广东省胃肠病学研究所副所长。实际上,基于粪便DNA的筛查并非易事,“粪便样本中99.99%的DNA来源于食物和细菌,剩下0.01%才源于大肠上皮和肿瘤细胞”,邹鸿志说。所幸的是,他带领团队啃下了技术的“硬骨头”,开发了粪便核酸磁珠高效率捕获技术和高灵敏度的qMSP技术,能够在粪便样本中敏锐捕捉到人类目标DNA片段,并将该信号进行放大。5月14日,在康立明生物的会议室里,邹鸿志展示了自己在中国的得意之作“长安心”。他介绍说,“国内外人种不同,生活习惯和遗传学均有差异,比如中国人的结直肠癌更多是左半结直肠癌,而美国人是左右各一半。因此要做中国版的产品,必须重新选择标志物”。

只需4.5克粪便就能查出肠癌

根据邹鸿志的定位,“长安心”直接对标“老东家”的产品Cologuard,而使用友好度又优于后者。“在取样上,‘长安心’只需要采集4.5克粪便,而Cologuard除了需要采集一整份粪便,还要收集一支便潜血标本”,他说。纵观市面上的同类产品,“那些粪便采集装置要么用勺子舀,要么用棉签转取,或者用刷子刮取,基本上都无法实现定量采集”。邹鸿志一边解释着,一边顺手拿起一支注射器状的取样装置——这是他们团队绞尽脑汁地琢磨设计方案,最后灵感来源于实验室使用的注射器。而这支注射器样的采集管,可以采集约4.5克的粪便,正好与管中的保护液成比。并且,整个操作过程可以在家完成,采样结束后直接常温邮寄到检测所进行检测即可。在产品性能方面,“长安心”对早期大肠癌的检出率高达86.7%,“就是那些可以根治的肠癌,这很重要,因为如果检测出晚期的肠癌也没什么特别意义了”。邹鸿志说,该产品对癌前病变(1厘米及以上的腺瘤)检出率也有60%左右,其检测特异性更高到98%,高于Cologuard的86.6%。

更多广州生物黑科技见02版

01-02版

统筹:南都记者阳广霞江英

采写:南都记者莫郅骅张伊欣实习生刘士超

摄影:南都记者冯宙锋

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