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解决与人角膜细胞相容的问题
      
  在海洋生物医药领域,青岛的科研机构与企业正在与全球同行展开竞争。借助于多年积累的技术优势与人才优势,借助于山东半岛蓝色经济区上升为国家战略,以及“蓝色硅谷”的打造,在这一占据蓝色经济制高点的高新产业中,青岛正在多个领域酝酿大的突破。
  角膜病,对普通人来说似乎很遥远。但据世界卫生组织2010年的统计,全世界低视力患者已超过1.35亿人,其中角膜盲患者约6000万人;在我国,低视力患者已超过1230万人,其中由角膜病变引起的约有500万人,我国每年新增盲人约45万人。
  在青岛,有一家企业即将改变这一角膜依赖捐献的历史。青岛中皓生物有限工程公司的人工眼角膜实验已经进入临床阶段,一旦成功,将改变角膜病治疗需要捐献的现状。治疗角膜病需要移植角膜,角膜的来源主要是数量极少的捐献。有媒体报道,一个角膜病人排队等了8年仍未等到适合的捐献者。
  在经过几年的动物实验之后,中皓生物的人工眼角膜已正式进入了临床实验阶段。该公司董事长王宝全告诉记者,临床实验面临着不确定的风险,毕竟在人身上实验和在动物身上实验是完全不同的。
  人角膜的体外培养研究开始于19世纪50年代末,之前尚无一种方式能够成功地培养出大批量、安全的人角膜。据中皓生物首席科学家、中国海洋大学角膜组织工程重点实验室主任樊廷俊教授介绍,这一技术的关键是使用理想载体支架让种子细胞正常生长与增殖,并最终形成近似体内角膜内皮、全角膜的正常组织结构。之前,人角膜体外培养所使用的载体支架大多为人工复合材料,它们对人角膜细胞的生物相容性均不够理想,而且其降解物对人体的影响至今仍不清楚。另外,种子细胞的数量稀少也限制了这一技术的大规模应用。
  在这一领域,樊廷俊的研究时间并不长,但他通过对细胞培育与海洋新材料两门学科的交叉利用,用了10年的时间突破了这一技术的两大难题:利用海洋生物作为支架材料,解决与人角膜细胞相容的问题;建立了国际上唯一一个安全的人角膜内皮细胞系,并从中筛选出了核型正常的单克隆细胞株,解决了缺乏足量种子细胞的国际性难题。如果这一技术通过了临床实验,最终能够成功,将是一个革命性的创新:首先其社会效益无法估量,上千万患者将告别等待捐赠角膜的历史;经济效益也将非常巨大,按公司规划产能将达到20-40亿元,而从理论上讲,这一市场的规模将以千亿计。
  除了人工眼角膜,在青岛,致力于海洋医药研究的科研人员,还正在努力克服另一个世界性难题:防治阿尔茨海默症(俗称老年痴呆症)。
  阿尔茨海默症是一种中枢神经系统退行性疾病,发病机理目前仍是一个谜。截止到2011年,全世界阿尔茨海默症患者超过3000万,中国是世界上老龄人口最多的国家,患者数量也居世界首位。目前,医学上针对这种疾病的治疗,并没有实质性的突破。根据最新统计,全球有超过1000个针对治疗阿尔茨海默症的临床试验研究,中国海洋大学医药学院,是其中极少数以海洋药物为研究方向的研究机构。在这里,一种具有我国自主知识产权的新型海洋新药 (代号“HS971”),已经进入到临床二期实验阶段。
  “‘HS971’突出的药效特点是靶点明确、显效快、作用强、持续时间长。”海大医药学院常务副院长、“十二五”国家863海洋生物资源开发利用主题专家于广利教授这样形容。他们的研究,已经引来国际医药领域的关注。2009年3月,美国一家医药公司以8100万美元收购了这一技术,HS971也因此成为我国第一款转让到国外的海洋药物。海洋资源是一个不可估量的巨大宝藏,在于广利看来,陆地生物药物经过几千年来人类的研究,发展的余地已经不大,而海洋生物中所含有的特殊活性成分,为一些疑难杂症的攻克提供了更多的可能。
  由中国工程院院士管华诗主编的《中华海洋本草》收载了药用海洋生物物种1479种,其中海洋中药材613种。于广利告诉记者,虽然我国对近300余种中草药进行了系统的化学成分研究,从中衍生出了青蒿素等几十个创新药物,但海洋中成药只有150余种,有3100个海洋优选方待开发。而在这一领域,青岛的研究水准一直处于国际先进水平。“中国现有的5种临床应用海洋药物中,包括藻酸双酯钠(PSS)等4个海洋药物都是出自海大医药学院,包括‘HS971’在内的四种海洋新药也已进入临床研究阶段。”于广利说。前不久,国家“863”计划首次支持了由中国海洋大学牵头的海洋中药研究项目,海洋药物的研究前景越来越广阔。
  作为中国海洋生物医药领域研究的创新团队,海大医药学院的研究方向不仅仅局限于海洋药物,海洋寡糖的研究与应用已经走在了全球领先的行列。寡糖又称低聚糖,为两个或两个以上单糖单位相连形成的糖分子。“海洋寡糖主要通过化学和生物酶法降解从海洋动物、藻类和微生物多糖中获得。”于广利说,作为小分子结构,寡糖更易被人体吸收。
  凭借对海洋寡糖的研究,2009年中国工程院院士管华诗所率领的团队获得了国家技术发明一等奖。海洋寡糖到底有什么功效?于广利给记者举了个例子,“拿褐藻胶寡糖来说吧,就我们现在所知的功效,包括增殖肠道益生菌、保湿美白、抗肿瘤、免疫增强、抑菌抗炎,可以应用的领域包括医药、保健食品、饮料和化妆品等。”这只是其中一种寡糖的应用。于广利表示,现在他们与青岛博智汇力生物科技有限公司合作,已经生产出80多种海洋寡糖标准对照品。“所谓标准对照品,要求这种寡糖的结构和序列要明确,纯度达到95%以上。”于广利说,这80多种标准品中许多是全球唯一的,大多数标准品一毫克价格是10美元左右。虽然做海洋寡糖的不止青岛这一家,但“这么多年的积累,国内外同行认可我们的技术,也认可我们的标准品。”
  除了卖标准品,海洋寡糖混合物也正在被应用于食品中。博智汇力生物科技有限公司已经向国家申报了两种海洋低聚糖(寡糖)新资源食品。于广利告诉记者,根据研究,目前在他们掌握的400多种海洋寡糖中,具备产业开发前景的有100多种,“除了药品和食品,在海洋肥料、饮料、化妆品等领域,海洋寡糖还有很大的应用空间。”
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