在人類與癌癥的斗爭中,有一半的勝利是得益于早期檢測。而納米技術(shù)的出現(xiàn),又使得癌癥的診斷更早更準(zhǔn)確,并可用于治療監(jiān)測。宣澤生物作為全球第一家從事基于蛋白納米孔道的單分子檢測技術(shù)進(jìn)行癌癥超早期檢測的公司,一直在積極地推動(dòng)這一創(chuàng)新技術(shù)的臨床應(yīng)用。近日,筆者有幸采訪了公司首席科學(xué)家Farzin Haque博士,請(qǐng)他分享了致力于納米技術(shù)的故事。
1、與納米技術(shù)結(jié)緣
“納米技術(shù)”的理念最早由諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者費(fèi)曼所提出,1990年第一屆國際納米科學(xué)技術(shù)會(huì)議的召開,標(biāo)志著納米科學(xué)技術(shù)正式誕生。在短短二十幾年里,作為最具突破的戰(zhàn)略性前沿技術(shù)之一,納米技術(shù)已經(jīng)在材料、醫(yī)療、環(huán)境等領(lǐng)域引起顛覆性改變。
納米技術(shù)的興起,同樣吸引了當(dāng)時(shí)還在普渡大學(xué)讀博士研究生的FarzinHaque。他一直想在這個(gè)領(lǐng)域有所作為,于是2008年在獲得博士學(xué)位后,便開始積極尋找納米技術(shù)領(lǐng)域的職位,希望能夠充分發(fā)揮自己在膜生物物理學(xué)上的專長。
恰逢此時(shí),F(xiàn)arzin Haque留意到了美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)納米醫(yī)學(xué)發(fā)展中心,這個(gè)中心由RNA納米技術(shù)的先驅(qū)郭培宣教授領(lǐng)導(dǎo),是NIH僅有的七個(gè)致力于納米技術(shù)醫(yī)療保健的研究中心之一。在順利進(jìn)入該中心后,Haque博士主要負(fù)責(zé)開發(fā)基于噬菌體Phi29馬達(dá)通道的納米孔系統(tǒng),并應(yīng)用于疾病診斷。之后,他又加入另一個(gè)由郭培宣教授領(lǐng)導(dǎo)的美國國家癌癥研究所(NCI)癌癥納米技術(shù)聯(lián)盟資助的中心,開展用于藥物遞送的RNA納米技術(shù)平臺(tái)的研究。
在此期間,F(xiàn)arzin Haque博士取得了諸多科研突破,特別是設(shè)計(jì)了一系列功能強(qiáng)大的基于RNA的納米傳送平臺(tái),可以將治療用的有效載荷(如siRNA,miRNA,核酶,化學(xué)治療劑)靶向傳遞至癌細(xì)胞,并具有低毒性和高功效的特點(diǎn)。而在過去的十年中,雖然科學(xué)家們已經(jīng)確立了多種候選癌癥干預(yù)目標(biāo),但是在體內(nèi)遞送針對(duì)這些目標(biāo)的治療藥物一直具有挑戰(zhàn)性。
2、從科研界向產(chǎn)業(yè)界的跨越
雖然開發(fā)納米孔平臺(tái)超過8年時(shí)間,但想要將成熟的技術(shù)轉(zhuǎn)化為臨床,就必須得從實(shí)驗(yàn)室走出來。FarzinHaque博士很清楚這一點(diǎn),于是2016年加入宣澤生物(pzbiology),公司使用的核心技術(shù)正是納米孔平臺(tái)。
如今,回想起這個(gè)決定,Haque博士笑著說,“這個(gè)決定對(duì)我來說很簡單,我知道納米孔技術(shù)的真正潛力。所以,當(dāng)機(jī)會(huì)來臨時(shí),我很高興加入宣澤來完成這項(xiàng)技術(shù)的臨床轉(zhuǎn)化。”
在擔(dān)任宣澤生物全球首席科學(xué)家的期間,Haque博士正式完成了從“科研界”向“產(chǎn)業(yè)界”的跨越。他說,“在學(xué)術(shù)界進(jìn)行研究與在公司工作非常不一樣。 學(xué)術(shù)研究往往是開放式的,而我之前更多的是從事納米孔平臺(tái)開發(fā)的基礎(chǔ)方面的研究。在公司里,我們更專注于臨床方面的轉(zhuǎn)化,將推動(dòng)技術(shù)走向臨床應(yīng)用。”
Haque博士表示,宣澤目前進(jìn)展基本按照計(jì)劃穩(wěn)步進(jìn)行。公司在深圳擁有一支優(yōu)秀的管理團(tuán)隊(duì),在美國和深圳擁有強(qiáng)大的具有多學(xué)科研究背景的研發(fā)團(tuán)隊(duì)。我們共同制定了公司戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)以及每一個(gè)發(fā)展里程碑,并努力不懈致力于產(chǎn)品的推出、優(yōu)化、服務(wù)。
“研發(fā)并非個(gè)人,而是團(tuán)隊(duì)的合作。”這是Haque博士工作中非常重要的體會(huì),“而且作為創(chuàng)業(yè)公司,很難自己完成所有的事情,我們需要與世界各地的領(lǐng)先機(jī)構(gòu)和公司建立了高效的合作關(guān)系。宣澤在過去的幾年里,與英國的牛津納米孔公司,意大利的Element,美國的俄亥俄州立大學(xué),肯塔基大學(xué)和新澤西理工學(xué)院,廣東工業(yè)大學(xué)和中國四川大學(xué)等機(jī)構(gòu)展開了深入的合作,并取得良好的進(jìn)展。”
3、納米醫(yī)學(xué)領(lǐng)域主要的發(fā)展方向
專訪中,F(xiàn)arzin Haque博士結(jié)合自身從業(yè)經(jīng)歷,還分享了許多寶貴看法。
諸如,將納米技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域代表了現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的一個(gè)新發(fā)展方向,而納米醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛,有許多使用不同納米材料的平臺(tái),我們應(yīng)該如何去辨別?對(duì)此, Haque博士認(rèn)為:“每個(gè)平臺(tái)都有各自的優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn)。從診斷角度來看,我們需要開發(fā)出一種在單一平臺(tái)上即可發(fā)現(xiàn)和篩選多種生物標(biāo)志物的納米技術(shù)方法。我們還需要開發(fā)出可以保留被捕獲生物分子的完整性以便進(jìn)行下游活性分析的納米診斷設(shè)備。從治療的角度來講,我們需要看到納米材料可以穿透生物屏障并在目標(biāo)器官積聚,并具有最小的脫靶效應(yīng)。我們需要開發(fā)具有生理觸發(fā)的下一代‘智能’納米系統(tǒng)。我們還需要開發(fā)可以用于癌癥免疫治療的納米技術(shù)。”
“我們的重點(diǎn)應(yīng)該是將成熟的技術(shù)轉(zhuǎn)化為臨床,使得普通老百姓能夠從中受益。”Farzin Haque博士反復(fù)強(qiáng)調(diào),“要做到這一點(diǎn),我們需要對(duì)納米顆粒、納米器件與生物系統(tǒng)之間的相互作用有深入的了解,還要不斷培養(yǎng)具有醫(yī)學(xué)應(yīng)用價(jià)值的納米技術(shù)研究領(lǐng)域方面的人才。”
另外,在Farzin Haque博士看來,2017年可以說是納米醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的元年,這一年這個(gè)領(lǐng)域取得了諸多重大突破,特別是在納米孔技術(shù)應(yīng)用方面。他還給我們舉了兩個(gè)例子:第一個(gè)是牛津納米孔公司將其開發(fā)的便攜式Minion裝置用于人類基因組測序,這也意味著基于測序的個(gè)性化醫(yī)學(xué)即將成為現(xiàn)實(shí)。納米孔測序可以解決醫(yī)療保健中的若干關(guān)鍵需求,例如基因表達(dá)變化,以及在臨床中以經(jīng)濟(jì)有效和快速的方式積累遺傳突變數(shù)據(jù)。而納米孔應(yīng)用的另一新興并發(fā)展迅速的領(lǐng)域,是通過高靈敏度和高特異性的生物標(biāo)志物的檢測診斷疾病。
值得一提的突破,還有就是將天然分泌的外泌體應(yīng)用于疾病治療。FarzinHaque博士說道,外泌體能夠與細(xì)胞膜融合并以高效率將其裝載物質(zhì)遞送到細(xì)胞中。然而,外泌體通常缺乏特異性的靶向能力,可以與許多細(xì)胞非特異性融合,因此該技術(shù)主要的挑戰(zhàn)就是如何改造外泌體并應(yīng)用于靶向治療。最近,郭培宣教授團(tuán)隊(duì)在Nature Nanotechnology上發(fā)表的文章展示了使用RNA納米技術(shù)對(duì)外泌體進(jìn)行再造并應(yīng)用于癌癥治療。外泌體表面經(jīng)由特異性的配體修飾,可以達(dá)到高效的腫瘤靶向和治療性物質(zhì)的遞送,從而抑制腫瘤生長。
Farzin Haque認(rèn)為,納米孔癌癥檢測與基因測序、RNA靶向藥物遞送系統(tǒng)、納米醫(yī)療機(jī)器人等將是納米醫(yī)學(xué)領(lǐng)域主要的發(fā)展方向。
4、期待將宣澤打造成世界頂尖
作為全球第一家從事基于蛋白納米孔道的單分子檢測技術(shù)進(jìn)行癌癥超早期檢測的公司,宣澤生物一直在積極推動(dòng)創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用。相比于影像檢測、腫瘤標(biāo)志物檢測、基因檢測等現(xiàn)有的癌癥檢測方法,基于蛋白納米孔道的單分子檢測技術(shù)有很多優(yōu)勢(shì)。Farzin Haque博士具體說道,“平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)多指標(biāo)聯(lián)合實(shí)時(shí)檢測,兼具低成本、無創(chuàng)傷、靈敏度高、特異性、可重復(fù)性好、易操作、便攜式、實(shí)驗(yàn)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)。”
同時(shí),宣澤團(tuán)隊(duì)正在開發(fā)一系列具有高穩(wěn)定性和高檢測能力的納米孔道平臺(tái),以及用于生物標(biāo)志物檢測的新型探針,現(xiàn)正在優(yōu)化各處組件之間的鏈接工作,以及同時(shí)啟動(dòng)開發(fā)供臨床使用的軟件。Farzin Haque博士預(yù)計(jì),2019年初將開始臨床試驗(yàn),然后在2020年初有望推出產(chǎn)品。
身為宣澤生物的全球首席科學(xué)家,F(xiàn)arzin Haque博士也給自己確定了研發(fā)“小目標(biāo)”——首先開發(fā)出診斷設(shè)備并開始針對(duì)某一種癌癥的臨床試驗(yàn),根據(jù)需要改進(jìn)設(shè)備的高通量和準(zhǔn)確性,并在此之后推出產(chǎn)品。然后,不久的將來擴(kuò)展到其他類型癌癥以及病毒、細(xì)菌和真菌疾病。前期宣澤的市場將主要集中在中國,之后再向美國和歐洲拓展。
Farzin Haque博士希望,宣澤能成為世界頂尖生物技術(shù)公司之一,聚焦于基于納米技術(shù)的個(gè)性化診斷與治療。盡管這個(gè)市場競爭將非常激烈,但他相信,宣澤的產(chǎn)品將為診斷領(lǐng)域帶來革命性貢獻(xiàn)。