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IRKs. 类器官转化与临床应用:长空似有玉龙闹

Levin C G 郭走刀口 2023-05-15

Preface

i. 这是本公号第103篇。

ii. ETH 打赏地址:

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类器官转化与临床应用简述

类器官(Organoids)是利用成体干细胞或多能干细胞进行体外三维(3D)培养而形成的具有一定空间结构的组织类似物。尽管类器官并不是真正意义上的人体器官,但它们能在结构和功能上模拟真实器官,能够最大程度地模拟体内组织结构及功能并能够长期稳定传代。

在3D生物打印、诱导多能干细胞(iPSCs)、微流控芯片技术和生物材料技术发展推动下,类器官近年发展迅速。生物打印技术的创新使得类器官制造逐渐实现高度模拟人体器官的结构与功能。同时,功能评估技术的发展如光学成像和微流控芯片技术,为类器官的体外评估提供了新的可能。

行业发展迅速,涌现出一批领军企业如Organovo、 Emulate、Prellis Biologics和Cellink,同时众多新兴创新企业和团队也在积极参与行业共建。类器官在器官移植、药物筛选和组织修复等领域具有广泛的临床应用前景。随着技术进步和市场需求的增长,类器官产业将持续蓬勃发展,但仍需关注技术突破、监管政策和伦理挑战等方面的影响因素。


关键技术与赛道 ‍‍

类器官制造技术

随着3D生物打印技术的不断发展,类器官制造技术得以突飞猛进。最新的研究已经可以利用干细胞技术和生物材料打印出高度模拟人体器官的结构与功能的类器官。

类器官功能评估技术  

类器官功能评估技术的发展使得研究人员能够在体外准确评估类器官的生理功能。例如,最新的光学成像技术和微流控芯片技术为评估类器官提供了新的可能。

转化研究的方法与挑战  

类器官转化研究面临的主要挑战在于如何将类器官应用于临床实践。目前,跨学科研究、政策支持以及多方合作不断推动着转化研究的发展。


临床应用

器官移植
类器官制造技术为解决供体器官短缺问题提供了新的解决方案。目前,部分实验性的类器官移植已经在动物模型中取得成功,为未来人类器官移植提供了希望。
药物筛选  
类器官在药物研发过程中的应用为药物筛选带来了革命性的改变。利用类器官进行药物筛选可以更准确地预测药物在人体内的效果和副作用,从而降低研发成本并提高药物研发成功率。
组织修复与再生  
类器官在组织修复与再生医学领域具有广泛的应用前景。最新研究表明,类器官技术有望促进损伤组织的修复,并为患者提供更佳的治疗方案。


关键企业‍‍‍‍‍‍‍

Organovo、 Emulate、 Bioprinting Solutions、 Tissue Dynamics、Altis Biosystems、Bi/ond、Netri、Mimetas、Aspect Biosystems、Prellis Biologics和Aether等,都是是类器官领域不同细分赛道的领军企业。这些企业在3D生物打印技术、类器官制造和临床应用方面具有显著的技术优势和市场地位。
Organovo
技术路线:Organovo是一家生物3D打印公司,专注于利用3D生物打印技术制造人体组织。其技术路线包括利用干细胞技术和生物材料制造类器官。 优势:Organovo拥有先进的生物打印技术和丰富的研发经验,已成功打印出多种人体组织如肝脏、肾脏和心脏等。 发展现状:公司目前正与全球多家研究机构和医疗机构展开合作,推动技术应用的广泛化。


Prellis Biologics
技术路线:Prellis Biologics是一家致力于开发高分辨率生物打印技术的公司。其核心技术为光栅立体光刻技术,可实现高分辨率和高速度的3D打印。 优势:该公司技术创新,可以在短时间内制造具有复杂结构和功能的类器官,提高打印效率。 发展现状:Prellis Biologics目前正积极开展研究,推动光栅立体光刻技术在类器官制造领域的应用。


Cellink
技术路线:Cellink是一家生物墨水和3D生物打印技术的供应商。其技术路线包括开发适用于生物打印的生物墨水和优化3D打印技术。 优势:Cellink具有多样化的生物墨水产品线,能够满足不同生物打印应用的需求。此外,公司还提供定制化的3D打印解决方案。 发展现状:公司正积极扩展全球市场,并与多家领先企业建立战略合作,共同推动‍生物打印技术的发展。


Emulate
美国公司,利用Wyss Institute的器官芯片技术开发Organ Chip技术,将这些重要的研究工具带入市场。致力于开发和商业化类器官芯片技术。他们的Organs-on-Chips技术模拟了人体器官的微环境,以提供研究人员在体外研究人体生理和病理反应的平台。这些芯片被广泛应用于药物开发、疾病模型和毒理学研究等领域。该公司合作伙伴包括超过150个实验室,其中包括全球前25名的生物制药公司。


TissUse GmbH
德国生物科技公司,专注于开发和生产多器官芯片。他们的多器官芯片系统模拟了多个人体器官之间的相互作用,提供一个可靠的体外模型以研究药物效应、疾病进展和组织修复等。


InSphero AG
瑞士生物科技公司,开发了一种基于3D细胞培养技术的类器官微组织平台。他们提供各种组织类型的微组织,如肝脏、胰腺和肾脏等,用于药物筛选、毒性测试和疾病建模研究。


CN Bio Innovations
英国生物科技公司,致力于开发和商业化微型化生物反应器技术。他们的类器官芯片平台提供了一种可靠的方法来研究细胞之间的相互作用、药物毒性和药物代谢等。


MIMETAS
荷兰公司,以开发OrganoPlates而著名,这是一种微流控细胞培养板,可以模拟人体组织的生理功能。


Others
Tissue Dynamics:专注于药物筛选的器官芯片创业公司。 Altis Biosystems:提供基于干细胞平台的器官芯片技术。 Bi/ond:研发用于培养类器官的芯片技术。 Netri:专注于开发脑芯片技术,旨在模拟人脑功能,从而为药物研发和疾病治疗提供帮助。


综上所述,这些公司在类器官行业的研究和开发方面发挥着关键作用。他们各自的技术和产品有助于推动器官芯片、干细胞平台和人体器官模拟等领域的创新,从而为药物开发和疾病研究提供新的可能性。

投融资及市场情况‍‍‍‍

投融资概况与趋势分析
随着类器官技术的发展和临床应用前景的日益明朗,越来越多的投资者对该领域表示关注。近年来,类器官产业获得了大量风险投资,尤其在生物打印、类器官研发和应用等领域。
类器官行业的兼并与收购活动呈现上升趋势。企业通过兼并与收购扩大市场份额、获取新技术、优化产业链等,以提高自身竞争力。预计未来M&A活动将继续增加,为行业发展注入新的活力。
国内类器官公司的成立时间集中在2018年至2021年,行业处于起步阶段。目前来看,类器官公司的融资阶段(仅统计公开融资)大部分在天使轮至Pre-A轮。由于较难清晰地看到规模化落地场景,因此类器官项目多处于商业化模式走通探索阶段。
市场规模估算与增长趋势  
根据最新市场调查数据,全球类器官市场规模正持续增长。2020年全球类器官市场规模在5亿美元左右,根据市场研究报告,全球类器官市场预计在2021年至2027年间以约22%的复合年增长率增长。预计未来几年,随着技术进步和临床应用的拓展,市场规模将以更快的速度增长。


展望与挑战 ‍‍‍‍‍


类器官转化研究和临床实践发展前景广阔,有望在器官移植、药物筛选和组织修复等领域产生重要影响。随着技术的不断进步和市场需求的增长,类器官产业将持续蓬勃发展。

尽管类器官研究取得了显著成果,但仍面临技术突破、监管政策、伦理问题等挑战。行业参与者需要关注这些影响因素,并积极寻求解决方案,以推动行业的可持续发展。


祝,

        君安




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