文并圖/王穎薇 (暨南大學)

眼睛的內層,或稱視網膜,類似于相機中的膠片。它從我們正在看的圖像中接收光線,并將光線轉化為電脈沖,通過視神經纖維發送到大腦
我們的大腦每天接收各種各樣的信息,其中有80%來自視覺,所以失去視力,是一個非常痛苦的事情。“角膜盲”(由于角膜潰瘍、白斑、穿孔等角膜疾病導致的視力失明)是全球的第二大致盲性眼病,但全球每70個患者只有1個可移植角膜。
組織工程學又稱“再生醫學”,是指利用生物活性物質,通過體外培養或構建的方法,再造或者修復器官及組織的新興學科。組織工程學學者是人類器官的設計師和工程師,可以造出我們人體所需的修補零件。通過組織工程技術,目前已有3個脫細胞豬角膜基質產品進入臨床的不同階段。但是我們發現,這些產品還不能完全替代人的捐獻角膜,他們主要存在術后視力差、急性炎癥頻發、植片易渾濁甚至溶解等問題。由于角膜是結構非常精密的組織,隨著時間的延長,這些弊端會越來越明顯。造成這些問題主要原因有兩個:首先,現有的產品脫細胞方案過于粗暴,這會造成天然膠原成分及超微結構的破壞,從而大幅度丟失角膜天然性能。其次,由于細胞培養及體外構建的技術限制,現有產品缺乏上皮結構,移植后上皮修復過程會產生嚴重的炎癥反應,會阻礙后續角膜神經再生。
針對這兩點,我們進行了第二代生物角膜產品的升級改造。首先,我們通過精準脫細胞技術及氨基酸交聯技術,在保證豬細胞去除的同時,角膜膠原超微結構規整度評分從0.75提高至0.95,高度接近天然理想值。為了解決角膜上皮重建的細胞來源問題,我們開發了“炎癥應激誘導法”,可以實現1周內從1 毫米角膜組織擴增出足量細胞用于角膜上皮重建。
時間對于角膜盲患者而言是十分重要的,傳統的上皮構建方法一般需要2~3周的時間,而我們通過研發“三維動態灌注培養系統”,可以將時間縮短到3天,這樣可以讓我們更快地將角膜產品提供給患者移植。現在,我們完成了首個含上皮生理功能的生物角膜產品開發,該產品的體內移植實驗已證明,它可以在1周內實現角膜的高度透明,神經修復能力是同類產品的4倍,無角膜混濁、溶解的風險。下一步,我們將對脫細胞角膜基質添加促進移植后恢復的藥物和因子等。在未來希望能夠實現只要有需要,人人可以擁有理想的備份眼角膜。
這個產品的研發,伴隨著我從本科到博士的學習成長經歷,而完成“特視康”角膜的研發,看著它走上臨床,是讓我一直堅持在這個團隊的關鍵原因。我們暨南大學和香港中文大學共建了擁有再生醫學方向的教育部重點實驗室平臺,是從事再生醫學基礎理論和應用研究的重要基地。大一時,我通過“卓越未來科學家計劃”加入這個平臺。經過10年的積累,我已在再生醫學領域申報多個專利,并獲得授權,以第一作者發表多篇高水準論文。
“特視康”的最新技術方案,我以第一作者在生物材料頂級期刊發表。我們的技術團隊,來自多個學科,如生物技術、生物與醫藥 、再生醫學、眼科學 、國際貿易與金融風險管理等。團隊成員大多和我一樣,經過本科到研究生的連續培養,共同參與項目的研發及落地推廣工作。
我們創業的想法也得到了導師的大力支持,他們從產品研發、GMP生產管理、產業資源及臨床資源的對接給予我們指導,幫助推動項目落地。團隊內,還包括了長期科研合作的臨床專家和醫藥產品申報專家,這個專家梯隊,能讓我們的產品技術研發更貼近臨床需求,也可以加快我們研發的產品從實驗室走上市場的速度。我們項目的開展,集中了學校的眼科學力量。學校附屬第一醫院的眼科是“211”和國務院僑辦的重點學科,異種角膜移植技術獲得了教育部科技進步一等獎。
2022年6月,我們團隊和國際歐亞科學院科技創新基地聯合成立了“大灣區再生醫學研究院”。在研究了現有政策、調研同類企業的發展模式后,我們決定進行組織工程角膜產品的拆分申報,分別形成三類植入性醫療器械、干細胞一類新藥等核心眼表再生修復產品,早期通過衍生產品的銷售、技術服務輸出等方式,實現盈利。現在,我們已經獲得了第一個100萬的“干細胞因子人工淚液開發”的技術服務輸出訂單。另外,我們也和暨大附屬第一醫院眼科合作,利用生物角膜的研發技術,幫助他們開發組織工程結膜再生產品。

1.全球角膜供體極度稀缺

2.人工淚液產品原型設計

3.體外三維動態構建培養方案

4.“特視康”移植后角膜天然透光性恢復時間從“半年以上”縮短至1周,神經再生高于同類產品4倍