砰、砰、砰”。位于張江的上海產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院實(shí)驗(yàn)室里,一只透明培養(yǎng)皿里,薄得肉眼看不到的細(xì)胞團(tuán),竟然產(chǎn)生了類似心臟的跳動(dòng)節(jié)奏。在顯微鏡下看到這一現(xiàn)象時(shí),科研人員興奮得心跳加速。這不僅僅是因?yàn)檠矍暗摹吧衿嫘奶薄獜囊恢昶胀ǜ杉?xì)胞開(kāi)始,通過(guò)復(fù)蘇擴(kuò)增細(xì)胞,最終實(shí)現(xiàn)心肌細(xì)胞跳動(dòng);更在于國(guó)際胚胎干細(xì)胞和IPS細(xì)胞研究領(lǐng)域奠基人之一,德國(guó)于爾根·海席勒教授的最新研究成果剛剛走出論文和試管,就徑直走進(jìn)上海的實(shí)驗(yàn)室,甚至有希望落地開(kāi)花成“中國(guó)造”的心肌細(xì)胞產(chǎn)業(yè)鏈。
“神奇魔術(shù)”的開(kāi)端
這個(gè)“神奇魔術(shù)”的開(kāi)端,是去年上海產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院與國(guó)際干細(xì)胞研究開(kāi)創(chuàng)者德國(guó)海席勒教授一道成立的“上海海席勒研究所”。購(gòu)買商品性干細(xì)胞,超低溫復(fù)蘇,大量擴(kuò)增,定向分化、重新編程生命密碼……從半年前的23天,到現(xiàn)在只需8天,細(xì)胞就被“養(yǎng)”出了心跳,成為一群活力十足的心肌細(xì)胞。
人工誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞跳動(dòng)有何用處?上海海席勒研究所所長(zhǎng)周向前博士解釋,心肌細(xì)胞構(gòu)成心臟,卻不具備自我更新能力。突發(fā)心肌梗死時(shí),心肌細(xì)胞大量死亡無(wú)法再生,導(dǎo)致心臟功能衰竭。干細(xì)胞具有自我更新能力,能分化成多種功能性細(xì)胞,如心肌細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞等的“原始細(xì)胞”。國(guó)際最新的心臟疾病治療理念就是注射混合干細(xì)胞來(lái)源的心肌細(xì)胞,這種具有自我更新能力的混合細(xì)胞具可類似心臟“創(chuàng)可貼”,一旦出現(xiàn)心肌梗死,可替補(bǔ)死掉的心肌細(xì)胞,使心臟具有修復(fù)功能。
張江尋到“筑路人”
據(jù)統(tǒng)計(jì),中國(guó)每年心臟性猝死人數(shù)接近55萬(wàn),每天至少有1000多人猝死。國(guó)內(nèi)少數(shù)實(shí)驗(yàn)室利用干細(xì)胞技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了人工心跳,但是心肌細(xì)胞的轉(zhuǎn)化數(shù)量只有百萬(wàn)個(gè),遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到干細(xì)胞技術(shù)的臨床應(yīng)用級(jí)別。要想心臟“創(chuàng)可貼”成為可能,心肌細(xì)胞的數(shù)量至少達(dá)到上億規(guī)模。這一“金剛鉆”就掌握在于爾根·海席勒教授手中。
不過(guò),將論文中、試管里的基礎(chǔ)研究,推而廣之到穩(wěn)定、大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)中,即使是世界頂尖的科學(xué)家也有心無(wú)力。而上海產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院恰恰是從成果到產(chǎn)品之間專業(yè)的“筑路人”。于是,雙方一拍即合:組建由海席勒教授領(lǐng)銜的中德干細(xì)胞科研聯(lián)合團(tuán)隊(duì)——上海海席勒研究所,致力于搭建一個(gè)注重國(guó)際交流、臨床應(yīng)用并將干細(xì)胞下游企業(yè)融為一體的開(kāi)放平臺(tái),開(kāi)展世界前沿干細(xì)胞應(yīng)用技術(shù)研發(fā),助推干細(xì)胞相關(guān)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化及公共服務(wù)。
“創(chuàng)新接力”第三棒
創(chuàng)新接力賽的第一棒是科學(xué)發(fā)現(xiàn)和機(jī)理驗(yàn)證,第二棒是技術(shù)形成和原型實(shí)驗(yàn),第三棒是應(yīng)用轉(zhuǎn)化形成生產(chǎn)性技術(shù),第四棒則是產(chǎn)業(yè)化和商品化?!岸?,第三棒絕不是實(shí)驗(yàn)室成果的簡(jiǎn)單放大、同理復(fù)制,需要設(shè)計(jì)全新的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,流程工藝,才能保證技術(shù)創(chuàng)新從0到1,與從1到100甚至成千上萬(wàn)是一模一樣的。”上海產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院生物醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化應(yīng)用中心主任黃薇告訴記者,上海產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院牽頭產(chǎn)、學(xué)、研、用等各界組成聯(lián)盟,在生命科學(xué)領(lǐng)域成立生物醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化應(yīng)用中心,為共性技術(shù)研發(fā)、成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)提供統(tǒng)籌、支撐、服務(wù)的平臺(tái)。海席勒研究所就是其中之一,給世界一流的干細(xì)胞實(shí)驗(yàn)室技術(shù),找到了跨越基礎(chǔ)研究的中國(guó)“出路”。
“干細(xì)胞轉(zhuǎn)化的心肌細(xì)胞只有達(dá)到億級(jí)規(guī)模以上,才有一定的臨床意義。”據(jù)介紹,基于這一可規(guī)?;a(chǎn)的心肌細(xì)胞跳動(dòng)技術(shù),上海海席勒研究所將通過(guò)與醫(yī)院合作開(kāi)展臨床研究,研究制成人造心肌細(xì)胞“創(chuàng)可貼”的可行性。在心肌產(chǎn)品臨床應(yīng)用前,研究所將著重推廣心肌細(xì)胞的應(yīng)用——把藥物篩選的方法和服務(wù)作為一體化產(chǎn)品,推動(dòng)中國(guó)實(shí)施藥品心臟安全性檢測(cè)。