過去十年來,類器官技術被視為服務于精準醫學、新藥研發等領域的疾病模型研究中最令人振奮的突破之一。
自2009年Hans Clevers實驗室首次培育腸類器官以來,類器官得到快速發展。近年來,中國類器官積累不斷提升,“十四五”國家重點研發計劃中也強調了類器官技術的應用前景。
作為生命科學領域的新興技術,類器官已被迅速應用于基礎研究、臨床轉化和社會生產。然而目前行業整體仍處在早期培育階段,我國在類器官疾病模型操作流程中存在培養過程控制、檢測指標、評估指標等多項空白,這將限制類器官的高效研究與向臨床研究的轉化。
為了推動和指導乳腺類器官構建的相關研究,規范并引導行業健康發展,中國醫藥生物技術協會疾病模型專業委員會牽頭撰寫中國首個《人乳腺及乳腺癌類器官制備、凍存、復蘇和鑒定操作指南》團體標準(以下簡稱:團體標準),并于近日獲批發布。
2023年4月16日,中國醫藥生物技術協會作為主辦單位,攜手精科生物在深圳市福田區舉辦“中國首個乳腺類器官團體標準發布會暨乳腺類器官高峰論壇”。大會發布國內首個乳腺類器官團體標準,給出了人正常乳腺及乳腺癌組織類器官制備、傳代、凍存、復蘇和鑒定等規范性操作和推薦方法,有利于推動和指導類器官構建的相關研究,輔助臨床人員開展乳腺癌致病機制、藥物篩選和腫瘤治療等領域應用,規范并引導行業健康發展。
類器官技術進展幾何?為什么我們需要標準化?標準化能為類器官產業發展帶來什么?動脈網對與會專家進行訪談,期待為類器官技術和行業發展提供參考。
推動類器官走向廣闊的臨床市場,標準化是一大挑戰
類器官是近年發展起來的具有重要創新性的前沿技術,不僅可以幫助人們更好理解生物發育和疾病發生發展過程,并且在藥物篩選、藥物毒性毒理反應、基因和細胞治療等生物醫學轉化研究領域具有巨大應用潛力,曾被《Science》評為年度十大科學技術之一。
類器官從干細胞衍生而來,可以很大程度上模擬目標組織或器官的遺傳特征和表觀特征,擁有周期短、通量高、臨床相關性強等優勢。這也推動了其在臨床應用端廣闊的想象空間。
類器官可以作為多種疾病的體外模型,使深入探究人類疾病本質和制定有效干預措施成為可能,在新藥研發、藥敏檢測、診療新策略探索、新靶標發現、疾病發生機理、再生醫學等多個方面擁有廣泛的應用前景。
廣州市精科生命科學研究院李宏教授表示,以乳腺癌為例,由于乳腺癌類器官很好保留了其來源組織的細胞分子生物學特征,因此適用于以個性化精準治療為目的的藥物篩選。藥物篩選的原理是乳腺癌細胞從患者腫瘤組織中分離出來,通過三維培養得到類器官,使用不同的抗癌藥物處理類器官,從中選出對乳腺癌類器官殺傷效果好的藥物。類器官藥敏檢測能使患者在得到有效治療的同時,避免不必要毒副反應,明顯改善患者的生存質量和預后,充分體現了個體化治療的理念。此外,類器官技術也可以用于新藥研發以及藥物的有效性、安全性和抗癌譜等方面的測試。
類器官模型為科學研究與臨床應用帶來無限生機,但同時其從科研端到產業端的轉化也存在挑戰。中國科學院分子細胞科學卓越創新中心高棟教授認為,首先類器官的成本高,需要進行全基因組檢測和各種病理分子的檢測,而對于產業轉化來講,成本是影響類器官大規模應用的重要因素。其次,腫瘤類器官的構建難度較大,缺乏標準化的培養模式,導致效率和成功率并不高。
盡管有著廣闊的應用前景,但類器官作為一種新興技術,其標準體系亟待完善,這也制約了類器官技術轉化和產業化。
對此,四川大學華西醫院生物治療國家重點實驗室茍馬玲教授表示,開展人正常乳腺和乳腺癌類器官的研究及產品開發具有重要意義,將服務于科學研究、藥物研發及臨床治療等,相關工作涉及人體組織樣本處理及多個技術環節,亟需建立相應的操作規范,從而為相關研究及產品開發提供支撐及借鑒,助力人正常乳腺和乳腺癌類器官領域的高質量發展。
從這個方面來說,乳腺類器官團體標準的發布,對于整個行業的標準化和這項新技術的轉化應用都極其重要。高棟教授也表示,團體標準的發布是1.0版本,接下來還會有2.0、3.0版本。
國內首個乳腺類器官團體標準,為基礎研究和臨床治療提供新窗口
乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤,其發病率居女性惡性腫瘤第之首。乳腺癌有超過20種亞型,它們在遺傳學、組織學和臨床特征方面都有差異,而且隨著患者的增加,不同亞型之間也存在潛在的變異。
基于乳腺癌的異質性,利用類器官技術開展乳腺癌基礎研究和臨床治療學研究具有重要的學術價值。類器官可以在體外較好地模擬體內腫瘤特征,為乳腺癌的基礎研究、精準治療和新藥研發等提供新的技術手段。但需要建立完善的技術標準體系,才能規范化正常乳腺和乳腺腫瘤類器官的相關研究,推動類器官合理合規的產業化。
此次發布的《人正常乳腺及乳腺癌類器官制備、凍存、復蘇和鑒定操作指南》團體標準,是在中國醫藥生物技術協會牽頭下,聯合精科生物、成都諾醫德、生物治療國家重點實驗室、四川大學華西醫院等14所專業機構共同起草。為保證其權威性與準確性,本次團標的內容征求行業多位院士,臨床專家、科研學者意見,最終歷時長達15個月才得以制定并發布。
這也是國內首次發布乳腺類器官團體標準,將有力推動乳腺類器官構建的相關研究,指導和輔助相關醫學人員開展乳腺癌致病機制、藥物篩選和腫瘤治療等相關研究,規范并引導我國乳腺癌診治和類器官研究領域的健康發展,是乳腺及乳腺癌類器官領域中的一次重要時刻。
大會現場,四川大學華西醫院生物治療國家重點實驗室茍馬玲教授作為團標主要起草人之一,從編制過程、編制思路、標準技術架構、具體內容等多方面對團體標準進行了解讀。茍教授表示,團體標準的編制思路是結合人體正常乳腺及乳腺癌的基本特征,基于當前類器官的制備方法及主要應用,并遵循相關的法律法規。通過團體標準的建設,希望不斷深化對類器官技術及產業發展的科學認識,為人正常乳腺及乳腺癌類器官領域的研究及產品開發提供參考和支撐,引領類器官技術領域取得新發展,逐步推動類器官技術的臨床應用。
作為此次團體標準的主要參與單位,精科生物一直致力于推動國內外前沿醫學技術的研發與轉化,以創新生命科技助力健康中國。
此次參與乳腺類器官團體標準的制定,不僅標志著精科生物在引領類器官技術創新方面邁出堅實步伐,也表示著國內類器官行業對于類器官技術開發及成果轉化能力的大力認可。
廣東省人民醫院腫瘤醫院王坤教授表示,類器官的臨床前景是非常美好的,前提是要保證培養成功率以及一致性。團體標準的發布實際上是走了第一步,為類器官的培養建立了操作流程和標準,但距離臨床應用還有一個歷程。下一步,我們需要通過類器官指導的臨床研究來證明患者的生存能得到獲益,再去不同的瘤種上嘗試研究,最終達到患者生存率的提高。
從科研到產業轉化還有距離,標準化是積極信號
過去一年來,FDA動作頻頻,也推動類器官賽道的市場情緒不斷高漲。今年1月《Science》期刊發文,FDA不再要求在藥物臨床試驗前進行動物試驗,更是再次在業內掀起“去動化”討論熱潮。
對此,四川大學華西醫院生物治療國家重點實驗室陳崇教授認為,FDA通過的法案不僅旨在減少動物模型的使用,更在于科學性的要求,這也推動類器官不斷向前發展。“我們研發的藥物是要給患者使用的,動物實驗的結果能否反映患者的真實情況,這存在物種差異性的問題。由于類器官在生物學特性上更貼近人體,也是部分解決了物種差異性帶來的問題。” 陳崇教授說。
同時,類器官的藥敏檢測高效性和臨床療效高度一致性,也為急迫用藥甚至無藥可用的后線患者找到了新的希望。對此,佛山復星禪城醫院曾志強教授認為,類器官為臨床治療決策提供了一個很好的選擇,尤其是對于后線患者而言。但同時作為一個新興技術也不可避免地會被質疑,包括類器官培養的成功率、體內外藥敏的一致性、操作規范性、權威性以及價格等等。“對于新技術、新方法的應用,我們臨床醫生其實很愿意積極去擁抱它們,但是在展開新的嘗試之前,希望能看到更多高級別的循證依據,能否給予我們精準的治療前指導,是我們最為關注的問題。”
這也意味著對類器官的判定標準還需要不斷優化,這也是其應用于臨床迫在眉睫需要解決的問題。
事實上,近年來我國相關政策的出臺也在為類器官的廣泛應用松綁。2021年,科技部下發《關于對“十四五”國家重點研發計劃6個重點專項2021年度項目申報指南》,把“基于類器官的惡性腫瘤疾病模型”列為“十四五”國家重點研發計劃中首批啟動重點專項任務,意味著政府層面對類器官技術研究與應用的重視。
盡管目前國內類器官產業發展仍處于起步階段,但隨著國家政策的制定和相關標準的推動,未來類器官產業必將迎來快速發展。
佛山市第一人民醫院羅微教授表示,類器官真正應用到臨床還有很長一段距離,其中最重要的問題是標準的建立。如何實現類器官的質量控制體系,怎樣保證它的穩定性、可重復性,如何確保類器官對臨床確實具有指導價值和意義,這都需要整個行業共同去推動。在這方面,精科生物起到了非常重要的推動作用,此次乳腺類器官團體標準的發布便是非常好的一個開端。
未來,隨著類器官技術的不斷突破和臨床數據的持續積累,產、學、研、醫各方的跨界推動,將不斷引領類器官技術向前發展。精科生物也將竭力深耕類器官行業,推動更多疾病領域的標準體系建設。
類器官技術從科學研究到臨床大規模應用,或許還有很長的一段路要走,但團體標準的制定與發布是一個積極信號。正如中國醫藥生物技術協會副理事長吳朝暉所言,標準的發布不是終點,而是一個新的起點。