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自己一管血就可治痛風?細胞治療這項研究進入成果落地階段!

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用自己身上的一小管血,就可以治療痛風?在科學家的努力下,這個大膽想象從認真求證進入到成果落地的階段。

近日,西湖生物醫藥科技(杭州)有限公司(簡稱西湖生物醫藥)正式宣布完成近億元Pre-A輪融資。這是西湖大學成立後第一個自主科技成果產業轉化落地項目。

西湖生物醫藥的核心技術來自於高曉飛的“幹細胞與器官再生”實驗室,他們研發出個性化的新型紅細胞治療技術,可用於治療痛風和血友病、苯丙酮尿症等罕見病甚至癌症。

什麽是細胞治療?高曉飛的細胞治療技術有何獨到之處?


神奇的紅細胞

細胞治療是近年來生命科學領域最具潛力的疾病治療技術手段之一,它利用一些細胞的特性,采用生物工程方法特殊處理後,使這些細胞具有治療疾病的功效。

作為西湖大學首批引進的高層次人才,高曉飛一直致力於這方麵的研究,他的主攻對象是人體內的紅細胞——即抽出人體內的一小管血,提取其中的造血幹細胞,改造成為攜帶藥物的紅細胞,然後輸回人體內,從而實現治療各種疾病的目標。


為什麽選擇紅細胞?

“紅細胞在臨床上,經常被認為是最沒意思的細胞。”高曉飛說,但它的一些生物學特點可以用來做很多有意思的事情。


首先,它很多。

紅細胞是人體內數量最多的細胞,大約占細胞總量的四分之一,每秒鍾就有兩三百萬個紅細胞新生。


其次,它不會變異。

紅細胞沒有細胞核,也就是說不存在染色體、沒有DNA,不會遺傳突變,因此即使改造以後,也無畸變可能。


第三,它很安全。

紅細胞在人體循環係統中隻能存在120天,之後它就會在肝脾中被清除,被改造的紅細胞也就安全地撤離人體。


為了確認其安全性,高曉飛還特意做過一項測試,證實加載藥物以後的紅細胞,既不會改變原有的血型,也不會改變血液的攜氧能力等。

紅細胞的這些優點,決定了它非常適合用於開發細胞治療技術,而目前能成熟應用這類技術的公司在世界範圍內非常少。


痛風有望不“痛”


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聽上去是不是有點神奇?

改造後的紅細胞具體是如何治療這些疑難病症的?

“到西湖大學之前,我從來不知道國內的痛風患者原來有那麽多。”高曉飛說。根據中國疾控中心數據顯示,我國痛風人群總數已經超過八千萬。

痛風的原因是體內過高的尿酸在關節中形成了結晶,引起嚴重的炎症反應和關節性疼痛。因此,治療痛風的思路之一就是降低尿酸。

科學家們將目光投向了尿酸氧化酶,它可以把尿酸轉化成尿囊素,尿囊素對人體來說是安全的,而且是一種高度可溶的化合物,很容易被腎髒排出體外。

但人體內的尿酸氧化酶含量非常低。早在1970年,就有人提出是否能把尿酸氧化酶裝進紅細胞後輸入體內,以此降低尿酸指數,但受到當時科技水平的限製,這一設想還僅僅處於理論階段。

站在巨人的肩膀上,高曉飛讓理論變成現實:他在紅細胞中設置一個轉運通道,讓更多的尿酸氧化酶“搭乘”紅細胞進入體內,使尿酸迅速氧化轉換成尿囊素,從而達到治療痛風的效果。這個設想很快在實驗小鼠身上看到了成效。

根據測算,這樣的一次治療僅需小於人體正常紅細胞1%的量,即痛風患者隻需被抽取10~30毫升的血,這幾乎不會給人體帶來任何負擔。

當然,看起來好像很簡單,其實這裏卻隱藏著一個技術難點:僅僅抽出一小管血,怎麽能再生出足夠多的體外紅細胞?高曉飛團隊開創性地利用外周血中少量的造血幹細胞進行體外培養分化,以獲得大量紅細胞;同時,他們建立了穩定的、針對該細胞的紅係分化培養體係及條件,可以將體外紅係祖細胞的自我複製次數提升至7~10次,顯著高於此前已經報道的分化速度。

目前,西湖生物醫藥針對痛風的創新療法,已與浙醫二院開展臨床合作。


更難得的是治罕見病

紅細胞療法能做的事,遠遠不止於治療痛風。

純紅細胞再生障礙性貧血、苯丙酮尿症、血友病、法布瑞氏症……這些聽上去很拗口的名字,這些承載著無數痛苦的罕見病,或許都將隨著紅細胞治療技術的成果轉化落地而看到希望。

香蕉成视频人app污免费可以把改造後的紅細胞想象成一艘船,每一次,這艘船搭載不同的藥物開進人體內,就能治療不同的病。

比如罕見病苯丙酮尿症,在中國大約有12萬~15萬病人。

人體內的苯丙氨酸羥化酶可以把食物裏的苯丙氨酸催化成酪氨酸,然後轉化成巴胺腎上腺素,輸送到神經係統。

苯丙酮尿症,是由於肝髒裏的苯丙氨酸羥化酶減少或功能缺陷,苯丙氨酸無法轉化成酪氨酸,隻能通過其他途徑進行代謝,從而產生的有害物質苯丙酮酸在血管內堆積,傷害神經係統,最終導致智力落後或者發育停止。

在7000多種罕見病裏,苯丙酮尿症是為數不多可以治療的一種。患者需要從嬰兒時期開始,攝入低苯丙氨酸或者不含苯丙氨酸的食物,從“吃”這個源頭上杜絕苯丙氨酸進入體內。

而高曉飛實驗室的治療方案是,將苯丙氨酸裂解酶轉入患者自身來源的血液幹細胞中,在實驗室經過三周定向誘導成為紅細胞,保證酶穩定地存在於紅細胞內,再將改造後的紅細胞輸入患者體內,讓苯丙氨酸裂解酶工作起來。

這意味著苯丙酮尿症病人就可以和正常人一樣,不用再在飲食有忌口。

除了苯丙酮尿症,還有血友病。

血友病是體內的凝血因子異常導致的,所以身體經常出血,比如關節、肌肉、皮下,甚至內髒。血友病患者一旦出血,靠自己無法止血,如果沒有足量的藥物治療,會導致肌肉萎縮、運動功能障礙,甚至終生致殘。理論上,如果把凝血因子轉到患者紅細胞裏,會更安全、持久、有效地讓病人得到治療。

缺什麽補什麽,不論是治療痛風、苯丙酮尿症還是血友病,高曉飛的紅細胞治療技術從本質上看,方法是一樣的。也正因為如此,這樣一種平台技術的應用前景非常廣闊。


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世界上,臍帶血庫凍存臍帶血的主流技術大致可分為濃縮分離凍存技術和全血凍存技術。

其中,絕大部分的臍帶血庫使用濃縮分離凍存技術,該技術的特點是將紅細胞、大部分血漿去除,僅保留有核細胞濃縮液進行凍存,這樣會使得血液中部分原生營養物質丟失。

但濃縮分離保存技術由於其成本低廉、占用位置較小而受到更多的青睞。而全血凍存技術需要耗費大量財力、物力,因而這一具有極大優勢的凍存技術相較前者使用的規模並不大。

寧夏人體組織細胞庫采用中德合作的全血凍存技術,克服濃縮凍存技術造成的營養物質及幹細胞和紅細胞丟失的問題,將臍帶血這一上天的饋贈完整保存。

科學研究遠非一日之功,紅細胞治療技術背後,是基於無數科學家們對於紅細胞研究,測序技術發展,以及疾病機理的認識。

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