島城一個只有二十幾名員工的“小企業”,與中國海洋大學聯合攻克了“組織工程人角膜內皮體外重建技術”生產人工角膜這一國際性難題。其產品已送檢到中國食品藥品檢定研究院,目前產品的型式檢測已經結束,將于近日出具檢測合格報告,這是角膜內皮產品走上臨床的最后一道關卡。完成這項工作后,預計明年年初就可以進行組織工程人角膜內皮的臨床試驗了。

■困境

幾百萬人求角膜

一年只供3000多例

近日,記者前往位于中國海洋大學浮山校區的青島宇明生物技術有限公司(以下簡稱宇明公司)采訪時,公司總經理王綺正在向前來洽談合作的一家投資公司介紹研發業務。11月中旬,第二屆中國健康產業創新“奇璞獎”(2016)32強名單出爐,在這項被譽為醫療衛生行業“奧斯卡”的評選中,宇明公司憑借這一項目成為山東省內唯一獲得提名并入圍最終決賽的企業。

中國海洋大學細胞生物學專家樊廷俊教授介紹,角膜是位于眼球前壁的表面光滑的一層透明組織,好比相機的鏡頭,角膜病變可能造成“鏡頭”渾濁甚至不再透光。角膜移植成為治療角膜病盲最有效也是迄今唯一的治療手段。

樊教授介紹,角膜移植手術現已非常成熟。為了保持透明度,角膜中沒有血管,這也使角膜成為人體中唯一的一個免疫赦免區,不存在組織配型問題,幾乎沒有免疫排斥反應,手術成功率極高。目前,角膜移植手術的角膜供體主要來源于異體角膜捐獻,然而受傳統觀念等因素影響,我國器官捐獻意識偏保守,尤其是角膜供體更是奇缺。

據統計,我國每年只有3000多例角膜供體,全國41個眼庫,角膜庫存幾乎為零。對于幾百萬渴望光明等待手術的角膜患者來說,等到健康角膜的幾率非常之低。

一段時間以來,國內外專家研發出了一些人造角膜替代異體捐獻角膜。但是,由于人造角膜大都為高分子化學材料制成,生物相容性差,力學性差,與患者自身眼組織融合性差,臨床效果不佳,患者排斥反應明顯。

■科研

利用內皮細胞

“種”出活角膜

“人造的假角膜不行,那就‘造’活的真角膜。”樊廷俊教授當初提出這一設想時,把周圍的人都嚇了一跳,幾乎所有的專家學者認為這是不可能的。

原來,角膜雖然只是薄薄一層透明膜,但結構相當復雜,由外往內共分上皮細胞層、前彈力層、基質層、后彈力層和內皮細胞層5部分。想要在體外“造”出跟人眼一樣的角膜,難比登天。

“一層層突破,先從最重要的角膜內皮著手。”樊教授介紹,角膜最內側的角膜內皮層,在維持角膜透明以及從房水中獲取養分與氧氣中具有不可替代的作用,可以說是整個角膜的核心層。

樊教授介紹,人出生時角膜內皮細胞量最多,透光性也最強,這也是為什么嬰兒的眼睛看上去都是那么明亮。隨著年齡增長,人的角膜內皮細胞越來越少,透明度也越來越低,人眼也難再有嬰兒時候的透亮。

樊教授打了一個形象的比喻,如同種地一樣,想要在體外重建角膜內皮,首先要解決“土地”和“種子”的問題。所謂“種子”就是大量功能正常的人角膜內皮細胞,而土地就是供角膜內皮細胞生長的、生物相容性理想的載體支架。

樊教授介紹,由于人角膜內皮細胞在成年后喪失了分裂能力,故對其體外培養和建系的難度非常大,缺乏足量的人角膜內皮種子細胞已成為限制工程角膜內皮甚至工程全角膜體外重建的主要瓶頸。

自2002年以來,樊教授帶領的中國海洋大學角膜組織工程實驗室在連續兩個國家“863”項目和“863”重大項目的資助下,經過多年的潛心研究,在國際上首次建立了唯一一個未經任何癌基因轉染的無致瘤性的人角膜內皮細胞系。同時,建立了供角膜生長的商品化羊膜的處理和修飾技術,并利用人角膜內皮細胞和修飾羊膜成功建立了工程角膜內皮的體外生產技術工藝,獲得了細胞密度高達3400～3600/mm2的工程角膜內皮。

■跨越

動物移植有效

將迎臨床試驗

為了驗證工程角膜內皮的有效性,樊教授帶領實驗室技術人員對體外構建出的人工角膜內皮進行一系列動物移植。結果發現,移植了工程角膜內皮的新西蘭兔、家貓和獼猴的角膜分別保持透明至少389天、475天和181天。這一成果頓時引發業界強烈關注,其中關于“組織工程人角膜內皮體外重建及其新西蘭兔移植”的研究成果也順利通過了教育部組織的科技成果鑒定,榮獲了“國際首創,達到了國際領先水平”的鑒定結論。相關科研成果還登上了央視新聞聯播。

宇明公司負責人王綺介紹,以樊教授為核心的科研團隊突破了一道道國際性難題,但要想最終把產品送到角膜患者面前,除了技術層面,還有政策、倫理等諸多方面的門檻要跨。“畢竟這在全球都沒有先例,對行業監管者來說也是一個不小的挑戰。”

所幸,在國家加大科技創新扶持力度的政策鼓勵下,宇明公司的項目獲得了大踏步的推進。2010年,宇明公司與海大合作完成了醫療器械的生產車間,投產后一期產能可達10萬枚每年。同時,公司獲得了植入材料及人工器官的生產許可證,為新產品的試產、注冊和臨床試驗做好了準備。

2014年,該項目順利通過了國家藥監總局《創新醫療器械特別審批程序(試行)》的綠色通道審批,項目推進進入了快車道。此后,宇明公司與廣州奧咨達醫療器械服務集團簽訂臨床試驗及產品注冊服務合同,共同全面推進臨床工作,與此同時,又與武漢協和醫院等國內頂尖眼科醫院及專家達成了合作意向。

目前,宇明公司已將基于去上皮層修飾羊膜的角膜內皮修復材料新產品送檢到中國食品藥品鑒定研究院,近期將拿到新產品的型式檢測合格報告。完成這項工作后,預計明年年初就可以進行組織工程人角膜內皮的臨床試驗了。

“我們離患者越來越近了,患者離光明也越來越近了。”王綺說。

■鏈接　50年內人類或將　培育出所有器官

美國生物學家、2013年度諾貝爾獎獲得者吉爾伯特預言:“用不了50年,人類將能夠培育出人體的所有器官”。

組織工程與再生醫學核心就是建立具有生命力的活體組織,用以對病損組織進行形態、結構和功能的重建并實現永久性替代。其基本原理和方法,是將體外培養擴增的正常組織細胞吸附于一種生物相容性良好并可被機體吸收的生物材料上以形成復合物,細胞在生物材料逐漸被機體降解吸收的過程中,形成新的在形態和功能方面與相應器官、組織一致的組織,從而達到修復創傷和重建功能的目的。

■人物　從中東“倒爺”　到高科技“推手”

作為宇明公司負責人和主要投資人之一,1982年出生的王綺笑言自己是撞了大運撿了一塊無價之寶。

王綺是青島本地人,中學階段,父母就把他送到了澳大利亞讀書生活,直到大學畢業才回到國內工作。王綺在國外學的是國際貿易,回國后也從事了貿易行當。

王綺說,當時他主要是從中東等地區進口能源副產品,還去過幾個局勢比較動蕩的國家做生意,迅速完成了自己的財富積累。

2012年,一次機緣巧合,生意人王綺與中國海洋大學樊廷俊教授相識,在聆聽了樊教授關于其組織工程人角膜項目的介紹后,王綺頓時覺得找到了今后的奮斗目標。“錢永遠掙不完,但是事業,尤其是對人類能做出重大貢獻的事業卻是可遇不可求的。”

在接下來與樊教授的進一步交流學習中,王綺更加堅定了要將全部精力和財力投入到角膜事業中的信念。“可能跟其他純商業投資相比,這個項目投資周期長,也有一定風險,但不同的是,這個項目是真正為全人類的健康做貢獻,能在這個進程中有自己的一份貢獻,這是掙多少錢也換不來的。”王綺感慨道。

就這樣,一個曾自嘲為“唯利是圖”的商人與志同道合的幾位合作伙伴變身成了一項高新技術行業的參與者和推動者。