近日，糖尿病制藥巨頭諾和諾德公司(NVO.US)與加拿大公司Aspect Biosystems簽署了一項合作協(xié)議，旨在開發(fā)生物打印組織療法來治療糖尿病和肥胖癥。

       根據(jù)協(xié)議，諾和諾德將獲得全球獨家授權(quán)，使用Aspect公司的生物打印技術(shù)開發(fā)多達(dá)四種治療糖尿病和肥胖癥的產(chǎn)品。Aspect公司將獲得7500萬美元的首付款，包括預(yù)付款、研究經(jīng)費(fèi)和可轉(zhuǎn)換債券形式的投資。此外，Aspect公司還將獲得每款產(chǎn)品最高6.5億美元的產(chǎn)品開發(fā)、監(jiān)管、商業(yè)和銷售分成，交易總價值高達(dá)26億美元。

       圖片來源：諾和諾德官網(wǎng)

       生物打印組織療法是何新技術(shù)？

       肥胖癥治療的困境

       肥胖癥是當(dāng)今世界面臨的一項重大健康挑戰(zhàn)。根據(jù)世界衛(wèi)生組織的數(shù)據(jù)，全球有超過15億成年人患有肥胖癥，其中近4億人的BMI指數(shù)超過30。

       醫(yī)學(xué)界一般認(rèn)為，肥胖癥通常由飲食習(xí)慣、基因遺傳、生活方式和其他環(huán)境因素引起，其主要癥狀包括體重增加、脂肪堆積、胰島素抵抗等，它可以導(dǎo)致許多慢性疾病和健康問題，包括糖尿病、高血壓、心臟病和中風(fēng)等。

       治療肥胖癥已成為一個龐大的市場，從節(jié)食和鍛煉到藥物和手術(shù)，各種治療方法層出不窮。

       藥物是其中最常見的治療方法之一，肥胖癥藥物是一個龐大而不斷增長的市場。根據(jù)市場研究公司的數(shù)據(jù)顯示，全球減肥藥市場的規(guī)模在2020年達(dá)到了數(shù)十億美元，并預(yù)計在未來幾年將繼續(xù)增長。目前，市場上有多種用于減肥的藥物，包括知名的減肥藥品牌羅氏鮮（Xenical），奧利司他（Orlistat）等。此外，一些自然療法和保健品公司也開始推出一些基于植物提取物的減肥藥物。然而，減肥藥物的安全性和有效性一直是一個爭議性問題。一些減肥藥物已被證明可以引起嚴(yán)重的副作用，如心臟病和中風(fēng)等。

       手術(shù)治療是另一種常見的減肥方法，如胃腸道旁路手術(shù)和胃部縮小手術(shù)。這些手術(shù)可以快速減輕體重，但也存在很多風(fēng)險和不良反應(yīng)，例如手術(shù)后出現(xiàn)胃痛、嘔吐、腹瀉等癥狀。

       由于肥胖癥是一個復(fù)雜的問題，沒有一種方法是萬無一失且立竿見影的。因此，尋找更有效的治療方法一直是醫(yī)療界的一個重要研究方向。

       拓寬護(hù)城河，諾和諾德繼續(xù)加碼肥胖癥療法

       諾和諾德是一家總部位于丹麥的跨國制藥公司，其核心產(chǎn)品以糖尿病藥物為代表，包括注射用胰島素、非胰島素類藥物和口服藥物，涵蓋了1型糖尿病、2型糖尿病以及妊娠糖尿病等多種類型。

       近年來，諾和諾德公司將業(yè)務(wù)擴(kuò)展到肥胖癥藥物的開發(fā)領(lǐng)域。

       司美格魯肽（Semaglutide）是諾和諾德開發(fā)的一種可以模擬胰島素樣肽-1的肽類激 素，主要適用于成人糖尿病患者，有Ozempic（諾和泰/司美格魯肽注射針）和Rybelsus（司美格魯肽口服制劑）兩種劑型。

       在臨床試驗中，研究人員發(fā)現(xiàn)病人服用這些藥物后體重有所下降，這引起了醫(yī)學(xué)界的廣泛關(guān)注。因此，2021年諾和諾德又推出了減肥針Wegovy（司美格魯肽減肥針）。

       在馬斯克及多位好萊塢演員的“帶貨”刺激下， Wegovy在2022年銷售額翻了兩番，達(dá)到62億丹麥克朗，幫助諾和諾德成為市值排名第二的藥企。

       近日，諾和諾德與Aspect Biosystems達(dá)成合作，擬進(jìn)一步拓寬在糖尿病和肥胖癥領(lǐng)域的護(hù)城河。

       Aspect Biosystems的核心技術(shù)是利用生物打印技術(shù)創(chuàng)建三維生物組織，以替代受損結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)疾病的治療。其技術(shù)平臺Lab-on-a-Printer?，本質(zhì)上是一臺由微流體驅(qū)動的3D生物打印機(jī),其每個打印頭都包含多個用于重新定向液體或墨水的微觀通道。這項獨特的技術(shù)可以將多種細(xì)胞類型分層，從而創(chuàng)建3D組織結(jié)構(gòu)。

       目前，Aspect Biosystems已經(jīng)成功應(yīng)用這項技術(shù)，創(chuàng)建了多種生物組織，例如肝 臟組織、腎 臟組織、軟骨和骨骼組織等，其業(yè)務(wù)涵蓋了醫(yī)藥、生物技術(shù)和研究等領(lǐng)域，已與多家大型制藥公司和醫(yī)療機(jī)構(gòu)進(jìn)行了合作。

       其中一個應(yīng)用產(chǎn)品是能夠模仿人體肌肉收縮與松弛的3D BioRing?組織。自2013年以來，Aspect Biosystems已經(jīng)在該行業(yè)內(nèi)承擔(dān)了一系列知名項目，2017年該公司與制藥巨頭強(qiáng)生建立合作關(guān)系，并啟動了一個創(chuàng)建軟骨以治療膝關(guān)節(jié)損傷的項目。

       圖片來源：Aspect Biosystems官網(wǎng)信息

       本次諾和諾德與Aspect合作，將開發(fā)多達(dá)4種治療糖尿病或肥胖癥的產(chǎn)品。雙方將從 1 型糖尿病開始研究，然后再考慮2 型糖尿病，如果前兩種適應(yīng)癥都研發(fā)成功，將啟動肥胖癥的研究。

       再造組織器官：生物打印技術(shù)

       生物打印技術(shù)是一種新興的技術(shù)，這種技術(shù)可以制造出具有生物功能的組織和器官，這些組織和器官可以用于替代、修復(fù)或補(bǔ)充體內(nèi)的生物組織功能，從而治療一些慢性疾病。

       簡單來說，生物打印技術(shù)就是一種3D打印技術(shù)，其原理類似于傳統(tǒng)的噴墨打印機(jī)，只是使用的“油墨”是生物材料（例如細(xì)胞和生物支架），而不是塑料或金屬等非生物材料。這種技術(shù)可以為人體內(nèi)部的缺陷區(qū)域提供直接的細(xì)胞修復(fù)。

       生物打印技術(shù)可以應(yīng)用于多個領(lǐng)域，包括生物醫(yī)學(xué)、生物材料、組織工程和再生醫(yī)學(xué)等，其優(yōu)勢在于可以提供高度個性化的治療方法，因為每個人的身體都是獨特的，每個肥胖癥患者所面臨的問題也都不盡相同。生物打印技術(shù)可以根據(jù)患者的個體情況，為其提供定制化的治療方案，從而達(dá)到最 佳的治療效果。不僅如此，生物打印技術(shù)也可以降低治療風(fēng)險，因為它可以避免使用傳統(tǒng)的手術(shù)方法，從而減少手術(shù)風(fēng)險和副作用。此外，生物打印技術(shù)還可以縮短恢復(fù)時間，因為它可以更快速地修復(fù)受損的組織和器官。

       生物打印三維組織設(shè)計與加工的過程

       圖片來源：Murphy et al., Nature Biotechnology

       要完成一種三維生物打印組織的設(shè)計與加工，首先需要對受損組織和正常生理組織及其外部環(huán)境進(jìn)行成像（包括X射線、CT或MRI等），獲得生物組織的詳細(xì)信息，以指導(dǎo)組織與器官的設(shè)計。為了獲得最 佳的組織形態(tài)和功能，通常需要采用多種構(gòu)建方法，包括仿生學(xué)組裝、組織自組裝和微小組織塊組裝等。

       在這些方法中，仿生學(xué)主要模仿自然界中的生物結(jié)構(gòu)，以達(dá)到與自然組織相似的效果；組織自組裝則利用細(xì)胞自身的黏附性和生長性來實現(xiàn)組織結(jié)構(gòu)的形成；微小組織塊則是細(xì)胞和材料組裝成的一系列小塊，再進(jìn)一步組合成大的三維結(jié)構(gòu)。

       在細(xì)胞外基質(zhì)材料和細(xì)胞種類的選擇上，也需要考慮特定組織的形態(tài)和功能。常用的材料包括合成或天然聚合物以及細(xì)胞外基質(zhì)，而細(xì)胞種類來源既可以是同種異體細(xì)胞，也可以是自體來源的細(xì)胞。

       準(zhǔn)備好打印的材料之后，需要利用生物打印系統(tǒng)進(jìn)行集成，一般打印的方式有噴墨、微擠出或激光輔助打印等，以確保細(xì)胞和外基質(zhì)材料的準(zhǔn)確地定位和堆疊。

       對于一些特殊組織來說，還需要在生物反應(yīng)器中進(jìn)行一段時間的培養(yǎng)，以獲得足夠的力學(xué)強(qiáng)度和生物相容性，然后才能移植到患者體內(nèi)。當(dāng)然，三維組織也可以用于體外應(yīng)用，例如藥物篩選、毒 性測試和疾病建模等。

       結(jié)     語

       未來，生物打印技術(shù)有望成為肥胖癥治療的關(guān)鍵技術(shù)之一。諾和諾德與Aspect Biosystems公司的這次合作為肥胖癥患者提供更好的治療選擇，生產(chǎn)功能性組織和器官，例如脂肪細(xì)胞、肌肉組織、胰島素產(chǎn)生細(xì)胞等，這些組織和器官可以用于肥胖癥治療中。通過生物打印技術(shù)生產(chǎn)的組織和器官可以替代患者體內(nèi)的不健康組織和器官，從而恢復(fù)其正常的生理功能，實現(xiàn)治療肥胖癥的目標(biāo)。

       此外，生物打印技術(shù)可以幫助開發(fā)更加精確的治療方案，根據(jù)患者個體化的生理特征和病情，制定個性化的治療方案，從而提高治療效果和減少副作用。通過精確的治療方案，患者可以更快地恢復(fù)健康，并避免不必要的治療。

       盡管生物打印技術(shù)在肥胖癥治療中具有巨大的潛力，但目前仍面臨著一些挑戰(zhàn)。其中一個挑戰(zhàn)是如何生產(chǎn)出符合標(biāo)準(zhǔn)的、高質(zhì)量的生物組織和器官。要解決這個問題，需要不斷改進(jìn)生物打印技術(shù)，并開發(fā)更加精細(xì)的生物打印材料。此外，生物打印技術(shù)的臨床試驗還需要進(jìn)一步地推進(jìn)，以確保其安全性和有效性。

       隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，生物打印技術(shù)將會在肥胖癥治療領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用。未來，我們可以預(yù)見利用生物打印技術(shù)制造更加精確和高效的肥胖癥治療方案，為患者提供更加個性化和有效的治療選擇。

       參考資料：

       1.http://m.jrj.com.cn/madapter/finance/2023/04/12183437470786.shtml

       2. https://www.aspectbiosystems.com/technology

       3. https://www.i3dpworld.com/application/view/5115

       4.https://www.novonordisk.com.cn/content/dam/nncorp/cn/zh_cn/ir-materials/pdfs/2023/2023032701.pdf

       5. doi:10.1038/nbt.2958