从芯片里“长”出器官你敢相信吗?
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从芯片里“长”出器官你敢相信吗?
早在 2016 年,人体器官芯片方面的生物医学技术就被达沃斯世界经济论坛评选为“十大新兴技术之一”,而且被认为是中国在生物医药领域需要攻克的关键核心技术。
“人体器官芯片”不是单一的科学成就,而是由诸如干细胞科学、生物材料工程、纳米加工技术等多个前沿技术交叉集成而成。这些芯片是一种在体外构建的高度复杂的器官微生理系统,可以模仿人体组织的各种功能。这样的设计不仅减少了对动物和人体实验的需求,而且能够更有效地筛选和评估潜在的新药,从而极大地加速了药物研发进程。
于2021年底在美国波士顿创立的耀速科技(Xellar Biosystems), 是全球首家将类器官芯片、高内涵三维(3D)细胞成像、计算机视觉(CV)和人工智能(AI)技术融合应用于药物发现的“3D-Wet-AI”生物科技初创公司。耀速科技 也快速受到了资本的关注,近期获得由鼎泰集团(TriApex) 领投,正轩投资、天图投资跟投,老股东君联资本与雅亿资本持续加注的亿元级人民币天使+轮融资;2022年8月,获得由君联资本、真格基金和雅亿资本投资的1000万美元天使轮融资。
此次融资将会帮助耀速科技更加聚焦于专病领域的临床前模型构建与AI药物筛选平台的开发,持续完善人才梯队建设,扩大芯片产能和测试通量,继续开发国际领先的前沿新技术,从而推动AI+类器官芯片的产业化应用,并最终推动新药研发。
耀速科技的创新之处在于将高通量器官芯片、细胞形态学、多组学分析方法与基于细胞形态学的AI技术相结合。通过大规模器官芯片生成细胞三维图像,并构建基因簇和化合物结构之间相互作用的复杂网络,从而提供更准确的疾病和药效评估模型,进一步结合AI技术快速地筛选出最具开发价值和潜力的候选药物。已与多家国际、国内知名制药企业建立了战略合作或业务合作关系。
2023年起,耀速科技作为唯一一家高通量器官芯片公司,参与由美国FDA、EPA以及十多家跨国药企共同发起的全球最广泛和最权威的OASIS Consortium,进行下一代临床前药物毒性预测工具开发合作项目与标准制定工作。该项目旨在利用基于细胞形态学的AI技术与多模态临床前模型(包括细胞系、动物细胞、动物模型、原代细胞和人体器官芯片等),共同开发更高效的下一代药物临床前安全性评价系统。
据了解,耀速科技“3D-Wet-AI”干湿结合的新药研发范式也获得了国际科技巨头的青睐。谷歌向耀速科技无偿提供了225万元的算力支持;英伟达则邀请耀速科技加入了其AI初创企业加速计划Inception Program。上述支持共同助力耀速科技数据库和计算平台的搭建和完善,进一步推动其在生物医药大数据和AI领域的研究和应用。
谢鑫认为,与AI结合后,器官芯片可以产生大量的生物数据,机器学习可以高效地处理这些数据,识别模式,进行预测,并从复杂的数据集中提取有用信息。同时,计算机视觉技术可以用于自动化地分析器官芯片中细胞的图像数据,比如细胞计数、形态学分析、追踪细胞运动等。
如此成就,与其优秀的团队构成密不可分。创始团队成员均已在器官芯片相关行业深耕近10年。坐拥学术界和产业界对器官芯片技术的双重视角,以及和FDA打交道的丰富经验。
公司联合创始人和CEO谢鑫博士在创立公司前,在器官移植领域全球头部创新医疗器械研发公司 TransMedics担任生物医学工程兼系统工程方向负责人,带领团队进行器官移植方向FDA三类医疗器械的研发工作,包括人体器官的体外治疗与再生等。在这之前,谢鑫在哈佛大学器官芯片领域最负盛名的实验室之一工程化生命系统实验室进行博士后的科研工作,主要方向为器官芯片,微尺度下的体外类生理环境的构建和生物传感器的开发。
临床前开发总监白海清博士在开发用于疾病建模和药物测试的基于人体器官芯片的模型方面有着丰富的经验。他在这些领域的工作已发表在许多顶级期刊上。他使用人体器官芯片进行药物再利用的工作已获得多项专利授权。白博士领导了首批使用人体器官芯片临床前数据提交IND的案例之一。白博士拥有中国科学技术大学的理学学士学位,罗切斯特大学的病理学博士学位,以及哈佛大学的博士后培训。
此外,麻省理工学院人工智能实验室(CSAIL)的Polina Golland教授是用计算机视觉分析细胞形态学方向的开创人,与在哈佛大学医学院从事器官芯片和再生工程领域研究的Y. Shrike Zhang教授均是公司的科学技术顾问。团队同时也保持着与哈佛大学Wyss研究所Donald Ingber教授的紧密合作。
器官芯片作为生命科学研究中的一项变革性技术,正受到越来越多的关注。根据行业研究机构预计到2027年全球器官芯片市场将以30%的复合年增长率快速增长。可以预计,随着制约器官芯片应用的核心技术的突破,器官芯片将使药物研发、个性化医疗等领域产生巨大的变化。
耀速科技董事长兼CEO谢鑫 表示:“本轮融资之后耀速会持续推动与国内国际监管机构的合作,同时聚焦专病领域,不断增强耀速类器官芯片的国际竞争力。立志实现在临床上造福更多患者,在经济上创造更大价值。”
投资人观点:
鼎泰集团CEO张雪峰表示 :“耀速科技在器官芯片结合AI技术方面有深厚的技术积累及长远的布局,尤其是其聚焦于专病领域的临床前模型构建与AI药物筛选平台的开发,正是鼎泰集团寻找合作以实现互补协同的重要技术方向。鼎泰集团将进一步加深与耀速科技的研发合作,共同推进临床前多模态评价体系的完善,致力于促进器官芯片技术在监管科学研究中的深入应用,赋能更多新药研发和创新转化。”
天图投资合伙人魏国兴 表示:“在全球范围内,生物医药和消费品行业正经历着一场去动物化的历史性转变。在检验产品安全性方面一直缺乏有效的动物实验替代方法。耀速科技在生物医药大数据和人工智能领域国际领先的研究和应用具有高科技、高效能、高质量特征,将成为推动行业绿色发展的新质生产力,引领我们迈向一个更加环保、人道、且科技驱动的未来。”(本文首发于钛媒体APP,作者|郭虹妘,编辑|陶天宇)
衰老机制、人体器官芯片等入选2023年度中国生命科学十大进展
中新网北京2月29日电 (记者 孙自法)中国科协生命科学学会联合体2月29日下午在北京向媒体公布其评选的2023年度中国生命科学十大进展,衰老机制、人体器官芯片等10个科研项目成果入选。
中国科协生命科学学会联合体2023年度“中国生命科学十大进展”评选,继续以知识创新和技术创新分类推荐和评选的方式,组织成员学会推荐,由基础生命科学、生物技术和临床医学等领域同行资深专家评选,经中国科协生命科学学会联合体主席团审核,并报请中国科协批准,最终确定6个知识创新类和4个技术创新类项目成果入选2023年度中国生命科学十大进展,具体结果如下(排名不分先后):
——通用型嫁接策略开发神经肽荧光探针工具包。
通用型嫁接策略开发神经肽荧光探针工具包。中国科协生命科学学会联合体/供图
——核孔复合体成熟度调控合子基因组激活。
核孔复合体成熟度调控合子基因组转录激活的模式图。中国科协生命科学学会联合体/供图
——衰老的程序性机制及重置策略。
衰老程序性、传染性、可度量、可干预示意图。中国科协生命科学学会联合体/供图
——干预帕金森病的新型靶向神经调控技术。
神经环路靶向调控逆转帕金森病样运动表型。中国科协生命科学学会联合体/供图
——解码灵长类基因天书,破译生命演化谜题。
灵长类动物基因组分析概况(左);川金丝猴被选为Science封面图片(右)。中国科协生命科学学会联合体/供图
——揭开灵长类早期胚胎发育黑匣子。
灵长类胚胎和胎盘发育特征与机制研究。中国科协生命科学学会联合体/供图
——肠道菌源宿主同工酶是调控代谢性疾病的新靶点。
基于肠道菌源宿主同工酶的代谢性疾病精准医疗。中国科协生命科学学会联合体/供图
——鼻咽癌“减毒增效”的治疗新策略。
鼻咽癌吉西他滨联合顺铂诱导化疗激活B细胞抗肿瘤免疫网络“增效”新理论(左)及内侧咽后淋巴结区豁免放疗“减毒”新技术(右)示意图。中国科协生命科学学会联合体/供图
——植物远缘杂交过程中“花粉蒙导效应”的分子机制。
模式植物拟南芥柱头——花粉识别的“锁-钥”模型和花粉蒙导效应的分子机制。中国科协生命科学学会联合体/供图
——人体器官芯片及多模态精准测量方法构建。
在特殊环境和限定尺寸要求下,可实现体外人体血管功能模拟的人工血管芯片。中国科协生命科学学会联合体/供图
中国科协生命科学学会联合体秘书长王拥军表示,本年度入选项目具有原创性突出、社会意义重大的特点,入选的研究项目均面向生命科学前沿,面向人民生命健康,聚焦解决热点问题。
其中,“核孔复合体成熟度调控合子基因组激活”的研究,解决了发育生物学领域的重大科学问题;“植物远缘杂交过程中‘花粉蒙导效应’的分子机制”的研究为未来实现植物远缘杂交、创制全新的植物种质资源奠定了坚实的基础;“肠道菌源宿主同工酶是调控代谢性疾病的新靶点”的研究,实现肠道菌群的精准调控,开辟了疾病预防、诊断、干预新路径;“人体器官芯片及多模态精准测量方法构建”的研究在药物研发和筛选、个性化医疗、环境评估、航空医学等领域有着十分广泛的应用。
据了解,中国科协生命科学学会联合体是中国科协推动成立的第一个学会联合体,2015年10月成立,由23个生命科学领域的全国性一级学会组成,涵盖了生命科学中从基础研究到转化应用的主要领域。其自成立当年起开展年度“中国生命科学十大进展”评选工作,迄今已连续开展9个年度。每年公布评选结果后,邀请入选项目专家编写和出版科普书籍,并举办交流会暨面向青少年的科普报告会,向公众揭示生命科学的新奥秘,为生命科学新技术开发、医学新突破和生物经济发展提供新的思路。(完)
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