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中国癌症医药"缺芯"之痛:细胞模型依赖进口

2018-11-04 10:33:36 来源:瞭望

  资料图:医生在使用设备将患者病灶部位组织制成玻片。中新社记者 韦亮 摄

  瞭望|癌症生物医药“缺芯”之痛

  ◆ 由于绝大多数细胞模型依赖从欧美进口,我国投入大量资源进行的生物医学基础研究和药物研究实际上是“为他人做嫁衣”——研究大多针对西方人的疾病而非中国人的疾病

  ◆ 我国生物医药产业原始创新能力薄弱,真正原始创新、具有国际影响力的药物屈指可数,不仅难以满足国民健康需求,并且在国际产业链中易处于被动局面

  ◆ 而今,制约我国生物医药产业发展的细胞模型正处于升级替代的机遇期,在这一轮竞争中,谁掌握了肿瘤原代细胞的源头战略资源和可再生关键技术,谁就从战略源头控制了这个产业

  ◆ 美国、英国、荷兰、瑞典、韩国等都在紧锣密鼓地研发这一技术,以争夺对国际生物医药领域的战略性控制权

  当IC行业“缺芯”之痛触动国人的时候,一场生物医药产业的“芯片”竞争已悄然开始。

  自主创新能力不足一直是我国生物医药产业的发展之痛。痛点之一,是有生物医药产业“原始芯片”之称的细胞模型。

  细胞模型是生物医学基础研究和药物研发的核心要素与战略性源头资源,决定着生物医药产业的原始创新能力。我国细胞模型一直受制于人,成为制约我国生物医药产业的“卡脖子”环节。

  《瞭望》新闻周刊记者近日从中科院合肥物质科学研究院获悉,由于绝大多数细胞模型依赖从欧洲和美国进口,我国投入大量资源进行的生物医学基础研究和药物研究实际上是“为他人做嫁衣”——研究大多针对西方人的疾病而非中国人的疾病。与此同时,我国生物医药产业原始创新能力薄弱,真正原始创新、具有国际影响力的药物屈指可数,不仅难以满足国民健康需求,并且在国际产业链中易处于被动局面。

  而今,乘着精准医疗的东风,细胞模型升级替代的机遇浮现。我国能否借此走出生物医药产业的“缺芯”之痛?

  “用别人的枪打别人的靶”

  近年,中国科学院合肥物质科学研究院刘青松药物学研究团队在靶向抗肿瘤药物学和临床药物基因组学研究方面取得突破,短短几年间,就建成了世界上规模最大的基于癌症激酶靶点的高通量细胞筛选库,该细胞库覆盖了目前已知的与肿瘤发生发展相关的绝大多数激酶及激酶突变。这意味着依托该细胞库,在药物研发中,将能够更加准确快速地检测抗癌药物的有效性和毒副作用。它的建成,填补了国内新药创制领域此类检测体系的空白,为抗肿瘤新药研发提供了有力支撑。

  但随着该团队在生物医药领域的研发走向深入,科研人员愈发感到原始创新能力受制于人的尴尬。

  该团队负责人、研究员刘青松告诉《瞭望》新闻周刊,目前学术界和产业界在对癌症进行的研究和干预中,使用的是源自西方的永生化细胞模型,这些细胞模型反映的是西方病患的基因背景,而很多疾病,由于不同人种、环境影响,其表型和机制有差异。因此,“我们在这个模型上的研发好比用别人的枪打别人的靶。”刘青松说。

  细胞模型的源头依赖导致我国政府投入大量资源进行的健康产业基础研究,一定程度上是“为他人做嫁衣”。比如,美国胃癌、肝癌等发病率较低,因此研究较少,而中国恰恰胃癌、肝癌发病率高,却少有相应的创新治疗药物研发。

  细胞模型的源头依赖还使我国生物医药产业的发展受制于人。比如欧洲细胞运营公司DSMZ有独家的细胞模型,但该公司以保护知识产权为名对我国实行一些细胞禁运,而按照全世界通行的监管要求,我国的相关企业必须证明其在产品开发中使用了来源渠道合法的细胞资源,这就为我国企业开发相关疾病的药物设置了行业发展壁垒。

  抓住换道超车机遇

  目前,长期“卡脖子”的细胞模型已经处于升级替代的窗口期,这就给我国摆脱生物医药源头依赖、换道超车带来机遇。

  据《瞭望》新闻周刊记者了解,细胞模型是上世纪60年代在欧美国家发展起来的生物医药产业“芯片”。目前使用的癌症细胞模型则是使用了几十年的永生化细胞模型,这些永生化的细胞系经过数千代培养,已经适应了与原生环境完全不同的体外培养皿环境,细胞基因组成和生物学行为均发生改变,而且存在大量的相互交叉污染问题。

  此外,这些有限细胞系的生物学行为仅代表了用于建立细胞系的患者个体的一部分病理情况,却忽视了即使在同一病种中不同患者的病理异质性问题。这就导致基础研究的结果和药物研究的结果临床应用的转化率过低。

  据介绍,2003~2011年,全球范围内新药研发临床通过率极低,抗肿瘤小分子药物研发成功率大约仅有7%。这些研究和开发困境与大规模广泛使用永生化癌症细胞系有直接关系。

  这种情况显然无法满足精准医疗的需求。于是,在时下个性化治疗成为主流的精准医疗时代,越来越多的国家开始摒弃永生化细胞模型,转而研发使用更能反映癌症患者病理特性的源自癌症患者的肿瘤原代细胞模型。比如2016年初,美国国家癌症研究所宣布停止使用在癌症基础研究和药物开发中使用了几十年的NCI—60永生细胞体系,并推荐使用患者肿瘤原代细胞代替原有的癌症细胞系。

  在刘青松看来,“这是生物医药产业发展历程中的一次巨大的转型和产业升级,这相当于在细胞模型的问题上,全世界又站在了同一条起跑线上。”

  刘青松解释说,肿瘤原代细胞是进行基础病理研究的基础战略资源,也是进行药物开发的最好的个性化检测模型。中国人的癌症高发病与国外并不完全重合,针对同一种癌症,中国人的分子分型与国外的分子分型也并不完全重合。因此,针对中国人的癌症进行研究,必须要依托中国人的原代细胞进行病理基础研究和产业化开发,这样才能使我们开发的药物有针对性,适应中国人的发病机制。

  显然,在这一轮竞争中,谁掌握了肿瘤原代细胞的源头战略资源和可再生关键技术,谁就从战略源头控制了这个产业。而据刘青松介绍,近几年,美国、英国、荷兰、瑞典、韩国等都在紧锣密鼓地研发这一技术,以争夺对国际生物医药领域的战略性控制权。

作者:杨玉华 编辑:辛欣

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