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解決與人角膜細胞相容的問題
      
  在海洋生物醫藥領域,青島的科研機構與企業正在與全球同行展開競爭。借助于多年積累的技術優勢與人才優勢,借助于山東半島藍色經濟區上升為國家戰略,以及“藍色硅谷”的打造,在這一占據藍色經濟制高點的高新產業中,青島正在多個領域醞釀大的突破。
  角膜病,對普通人來說似乎很遙遠。但據世界衛生組織2010年的統計,全世界低視力患者已超過1.35億人,其中角膜盲患者約6000萬人;在我國,低視力患者已超過1230萬人,其中由角膜病變引起的約有500萬人,我國每年新增盲人約45萬人。
  在青島,有一家企業即將改變這一角膜依賴捐獻的歷史。青島中皓生物有限工程公司的人工眼角膜實驗已經進入臨床階段,一旦成功,將改變角膜病治療需要捐獻的現狀。治療角膜病需要移植角膜,角膜的來源主要是數量極少的捐獻。有媒體報道,一個角膜病人排隊等了8年仍未等到適合的捐獻者。
  在經過幾年的動物實驗之后,中皓生物的人工眼角膜已正式進入了臨床實驗階段。該公司董事長王寶全告訴記者,臨床實驗面臨著不確定的風險,畢竟在人身上實驗和在動物身上實驗是完全不同的。
  人角膜的體外培養研究開始于19世紀50年代末,之前尚無一種方式能夠成功地培養出大批量、安全的人角膜。據中皓生物首席科學家、中國海洋大學角膜組織工程重點實驗室主任樊廷俊教授介紹,這一技術的關鍵是使用理想載體支架讓種子細胞正常生長與增殖,并最終形成近似體內角膜內皮、全角膜的正常組織結構。之前,人角膜體外培養所使用的載體支架大多為人工復合材料,它們對人角膜細胞的生物相容性均不夠理想,而且其降解物對人體的影響至今仍不清楚。另外,種子細胞的數量稀少也限制了這一技術的大規模應用。
  在這一領域,樊廷俊的研究時間并不長,但他通過對細胞培育與海洋新材料兩門學科的交叉利用,用了10年的時間突破了這一技術的兩大難題:利用海洋生物作為支架材料,解決與人角膜細胞相容的問題;建立了國際上唯一一個安全的人角膜內皮細胞系,并從中篩選出了核型正常的單克隆細胞株,解決了缺乏足量種子細胞的國際性難題。如果這一技術通過了臨床實驗,最終能夠成功,將是一個革命性的創新:首先其社會效益無法估量,上千萬患者將告別等待捐贈角膜的歷史;經濟效益也將非常巨大,按公司規劃產能將達到20-40億元,而從理論上講,這一市場的規模將以千億計。
  除了人工眼角膜,在青島,致力于海洋醫藥研究的科研人員,還正在努力克服另一個世界性難題:防治阿爾茨海默癥(俗稱老年癡呆癥)。
  阿爾茨海默癥是一種中樞神經系統退行性疾病,發病機理目前仍是一個謎。截止到2011年,全世界阿爾茨海默癥患者超過3000萬,中國是世界上老齡人口最多的國家,患者數量也居世界首位。目前,醫學上針對這種疾病的治療,并沒有實質性的突破。根據最新統計,全球有超過1000個針對治療阿爾茨海默癥的臨床試驗研究,中國海洋大學醫藥學院,是其中極少數以海洋藥物為研究方向的研究機構。在這里,一種具有我國自主知識產權的新型海洋新藥 (代號“HS971”),已經進入到臨床二期實驗階段。
  “‘HS971’突出的藥效特點是靶點明確、顯效快、作用強、持續時間長。”海大醫藥學院常務副院長、“十二五”國家863海洋生物資源開發利用主題專家于廣利教授這樣形容。他們的研究,已經引來國際醫藥領域的關注。2009年3月,美國一家醫藥公司以8100萬美元收購了這一技術,HS971也因此成為我國第一款轉讓到國外的海洋藥物。海洋資源是一個不可估量的巨大寶藏,在于廣利看來,陸地生物藥物經過幾千年來人類的研究,發展的余地已經不大,而海洋生物中所含有的特殊活性成分,為一些疑難雜癥的攻克提供了更多的可能。
  由中國工程院院士管華詩主編的《中華海洋本草》收載了藥用海洋生物物種1479種,其中海洋中藥材613種。于廣利告訴記者,雖然我國對近300余種中草藥進行了系統的化學成分研究,從中衍生出了青蒿素等幾十個創新藥物,但海洋中成藥只有150余種,有3100個海洋優選方待開發。而在這一領域,青島的研究水準一直處于國際先進水平。“中國現有的5種臨床應用海洋藥物中,包括藻酸雙酯鈉(PSS)等4個海洋藥物都是出自海大醫藥學院,包括‘HS971’在內的四種海洋新藥也已進入臨床研究階段。”于廣利說。前不久,國家“863”計劃首次支持了由中國海洋大學牽頭的海洋中藥研究項目,海洋藥物的研究前景越來越廣闊。
  作為中國海洋生物醫藥領域研究的創新團隊,海大醫藥學院的研究方向不僅僅局限于海洋藥物,海洋寡糖的研究與應用已經走在了全球領先的行列。寡糖又稱低聚糖,為兩個或兩個以上單糖單位相連形成的糖分子。“海洋寡糖主要通過化學和生物酶法降解從海洋動物、藻類和微生物多糖中獲得。”于廣利說,作為小分子結構,寡糖更易被人體吸收。
  憑借對海洋寡糖的研究,2009年中國工程院院士管華詩所率領的團隊獲得了國家技術發明一等獎。海洋寡糖到底有什么功效?于廣利給記者舉了個例子,“拿褐藻膠寡糖來說吧,就我們現在所知的功效,包括增殖腸道益生菌、保濕美白、抗腫瘤、免疫增強、抑菌抗炎,可以應用的領域包括醫藥、保健食品、飲料和化妝品等。”這只是其中一種寡糖的應用。于廣利表示,現在他們與青島博智匯力生物科技有限公司合作,已經生產出80多種海洋寡糖標準對照品。“所謂標準對照品,要求這種寡糖的結構和序列要明確,純度達到95%以上。”于廣利說,這80多種標準品中許多是全球唯一的,大多數標準品一毫克價格是10美元左右。雖然做海洋寡糖的不止青島這一家,但“這么多年的積累,國內外同行認可我們的技術,也認可我們的標準品。”
  除了賣標準品,海洋寡糖混合物也正在被應用于食品中。博智匯力生物科技有限公司已經向國家申報了兩種海洋低聚糖(寡糖)新資源食品。于廣利告訴記者,根據研究,目前在他們掌握的400多種海洋寡糖中,具備產業開發前景的有100多種,“除了藥品和食品,在海洋肥料、飲料、化妝品等領域,海洋寡糖還有很大的應用空間。”
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