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为了神奇的抗癌“细胞治疗”,GE已经翻过了好多“冷山”
2018 . 6 . 13
 


为了神奇的抗癌“细胞治疗”,GE已经翻过了好多“冷山”

原创: GE中国

2010年,一位名叫Emily Whitehead的5岁小女孩,被诊断罹患白血病。化疗无法对抗小Emily体内的癌细胞,骨髓移植也宣告失败,至此Emily医疗团队彻底束手无策了,他们甚至建议Emily的家人放弃治疗,带她回家,走完最后一段快乐的旅程。

但是Emily的父母并没有放弃。2012年4月,Emily来到美国费城儿童医院接受治疗。费城儿童医院采用了一种全新的治疗模式——CAR T细胞治疗。费城的医疗团队首先基因重组了小Emily体内的一些可以用来杀死癌细胞的T细胞,紧接着他们将这些T细胞在实验室中复制,并重新注入Emily体内。

细胞治疗的工作流程,图片来源:加拿大再生医药商业化中心

Centre for Commercialization of Regenerative Medicine, CCRM)

经过强化后的免疫系统没有让人失望,三周后,它便帮助Emily战胜了白血病。自此,Emily的病再也没有复发,重新拾起了她健康快乐的童年。

让细胞大规模使用需要翻过无数个“山头”,其中一个“冷山”是——如何将活细胞从体内转移出来又完好无损地送回去。细胞治疗需要高度定制化,必须将患者自身的活细胞转移至相关医疗设备内,进行基因改造,然后再转移回患者所在的医院。这一漫长的运输过程面临极大的挑战,要想降低活细胞转移的费用,并在运输时保持细胞的活性和质量,低温学技术是目前唯一可行的选项。

细胞治疗需要一系列复杂的医疗设备。图片来源:GE Reporrt

而这也正是GE团队目前正在研究的方向。GE希望通过低温学技术突破,试图从中得到完善的解决方案。

 

低温学技术

低温学技术(cryogenics)是一种深度冷冻技术,采用液氮,温度可达零下196摄氏度。几十年来,液氮一直是低温学技术的黄金标准。但对于医学治疗中的活细胞冷冻复苏过程而言,这种方式还存在一些缺陷。当面对技术挑战时,GE再一次展现出他们的创新思维,他们试图使用一种与医疗看似毫不相干的设备用于控制温度——斯特林发动机

这个GIF反映了一种斯特林发动机的工作原理:蓝色为冷腔,红色为热腔。热腔空气膨胀后会推动中间的活塞向上移动,但热空气碰到上面的冷腔后又降温收缩,由此反复。这一原理后来被改造用于制冷。(图片来源:YKTimes for Wikipedia)

斯特林发动机源自19世纪。后来,NASA与美国军方使用先进材料与工程技术对之进行改造,使之抽走密闭空间内的热量。既然斯特林发动机可以有效地降低密闭空间内的热量,那么为什么不能用来将活细胞的温度控制在一个固定的区间内呢?

将两个世纪前的发明应用于现代乃至未来医疗,GE的想法虽然天马行空,但也始终脚踏实地在让这个想法变成现实。从二十多年前开始,GE旗下的Asymptote公司就在开发低温学技术,并依靠斯特林发动机用来冷冻、保存和转移活细胞。此外,Asymptote的技术还可以全程监测细胞温度。

就在上个月,英国政府创新机构——Innovate UK奖励并资助了多家英国国民医疗保障(NHS)体系内的医院,让它们与包括Asymptote在内的机构合作,建立一个让更多的医院可以开展先进治疗的模式。一旦这个体系成功建立,在未来英国乃至全球的医疗机构可能以之为样板,为普及细胞治疗在内的先进疗法铺路。

 

与客户共同研发

其实,冷冻技术只是细胞治疗研究一系列问题中的一个。细胞治疗虽好,但目前尚不是主流。目前美国FDA也只是允许在传统化疗等疗法失效,或者患者第二次以上复发的时候使用细胞治疗。一旦细胞治疗完全开放,其市场需求将剧烈增长,传统方式很可能难承其重。

所以,目前的除了自己进行研究以外,GE已经入驻了位于加拿大多伦多的先进细胞治疗技术中心(the Center for Advanced Therapeutic Cell Technologies,CATCT),并参与出资,希望研究出新的解决方案将细胞治疗大规模推广,让数百万人受益。

该中心目前聘用了来自GE、大学、初创企业、其它医疗企业在内的三十多位研究人员。在这个研究所里,科学家们使用生物反应堆尝试细胞培养,并探索细胞培养的最佳条件;利用激光细胞分析仪分析每一个细胞的属性;甚至还部署了研究自动化操作的机器人。研究者们之间实行资源共享,互相资助完成研究,这让GE可以更好地了解客户的需要,并帮助GE与客户一起克服研究进程中的挑战。

 

细胞治疗 GE正在做好准备

目前,GE已经为细胞治疗在中国的拓展做出了贡献。今年一月,西比曼生物科技集团(CBMG)宣布将在上海使用GE医疗的FlexFactory平台,从制造层面加快细胞治疗的临床试验与商业发布。这也是FlexFactory平台全球首次用于细胞治疗。

FlexFactory的医疗设备模拟图。图片来源:GE

药企从小规模临床试验到大规模商业推广需要经过很复杂的流程,如果中间控制不到位,就会导致污染。过去,整个流程完成需要18个月左右的时间,而通过GE FlexFactory的细胞处理设备、半自动化能力、数字化技术以及相关的培训,这一流程最少只需要9个月的时间就能完成。

其实,不仅是细胞治疗,每一种先进医疗技术的实现都需要跨过重重山头。而GE一直在努力,与客户与合作伙伴一道,将健康的天堑变成通途。

 

 

 

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为了神奇的抗癌“细胞治疗”,GE已经翻过了好多“冷山”

为了神奇的抗癌“细胞治疗”,GE已经翻过了好多“冷山”

原创: GE中国

2010年,一位名叫Emily Whitehead的5岁小女孩,被诊断罹患白血病。化疗无法对抗小Emily体内的癌细胞,骨髓移植也宣告失败,至此Emily医疗团队彻底束手无策了,他们甚至建议Emily的家人放弃治疗,带她回家,走完最后一段快乐的旅程。

但是Emily的父母并没有放弃。2012年4月,Emily来到美国费城儿童医院接受治疗。费城儿童医院采用了一种全新的治疗模式——CAR T细胞治疗。费城的医疗团队首先基因重组了小Emily体内的一些可以用来杀死癌细胞的T细胞,紧接着他们将这些T细胞在实验室中复制,并重新注入Emily体内。

细胞治疗的工作流程,图片来源:加拿大再生医药商业化中心