上海培育出会蠕动的“人造肠道”

今年5月，美国辛辛那提儿童医院和法国南特大学研究团队宣布，利用3D打印技术培育出一种拥有神经系统，且能与宿主融合的“人造肠道”。在上海，类似的科技突破也已实现。

日前，记者从上海能山生物科技有限公司获悉，全球体积最大、可实现自蠕动的自分化肠道类器官首次培育成功。这一成果代表着诱导多能干细胞（iPSC）在人造类器官领域的又一技术难点被攻破，上海在这场全球科技竞争中正处于领跑梯队。

攻破技术难点

上海能山生物科技有限公司是浦东张江一家专注于类器官技术与应用的创新型生物科技企业，研究的方向是生物医药领域较为前沿的诱导多能干细胞（iPSC）技术。原理是用人类的细胞“倒退”回胚胎时期的状态，再通过“编程”分化出各种器官，让抽一管血培育人类器官的科幻场景成为可能，去年曾成功培育全球最大尺寸“生物人工心脏”。

能山生物首席科学家齐震博士告诉记者，在类器官领域“人造肠道”是一道公认的世界难题。“因为肠道的结构复杂，‘细胞部件’非常多，有的负责吸收营养，有的输送血液，有的负责架构神经网络，最难实现的是如何让它们协同工作，和真正的肠道一样自己蠕动。”齐震表示，整个实验室历时数月，经过不断的试错以及调整“配方”，最终成功培育出了当今全球体积最大、可以实现自蠕动的自分化肠道类器官。

记者在能山科技的实验室看到，一个直径11厘米的“肉球”漂浮在营养溶液中。虽然看上去更像是一个胃，但它和人类肠道的细胞相似程度很高，是如今世界上最接近人类大肠的自分化类器官。

齐震告诉记者，美国辛辛那提团队的3D打印类器官技术路径的优势在于，能在很短的时间内“拼接”出一个体积较大的类器官，但在拟真度上有所欠缺。自分化类器官的技术路径则更接近自然状态，但问题是需要用血清“喂养”，成本极为高昂。上海能山科技的核心技术，正是研发出了一种特殊营养液，让类器官的“喂养成本”直线下降，使得这一技术的大规模运用成为可能。

运用场景广泛

“人造肠道”能否直接运用到医疗，为需要肠移植的群体带来福音？齐震表示，未来完全有这个可能性，而且用来自分化类器官的多能诱导干细胞来自患者自身，因此相当于移植自己的肠道，不会发生排异。即便类器官还暂时无法替代完整的肠道，也可以用其切片修补器官，目前在其他类器官的实验中，这种“贴片治疗”的效果非常理想。

“但要实现这一目标是一个长期的过程，一是目前类器官还无法直接‘平替移植’，二是还需经过充分的实验论证。”齐震告诉记者，类器官技术在短期内可以被快速运用的一个方向，就是代替人类试药。“例如有人得了肠癌，就可以通过抽血‘制造’出一大批肠道类器官，代替患者开展药物测试，从海量的药物中筛选出最有效的治疗方案，从而提升治疗效果。”

复旦大学附属中山医院心内科主任医师戴宇翔告诉记者，类器官可以减少试药动物的使用，也可以结合人工智能实现高通量的药物筛选，从而提高药物研发效率。此外，在类器官分化的过程中，会产生一种名叫外泌体的生物活性物质，可运用在阿尔茨海默病、帕金森等疾病的治疗上。

“前沿科研成果的不断涌现，离不开科研土壤与政策保驾护航。”浦东新区科技和经济委员会副主任凌刚表示，浦东作为上海生物医药产业的高地，从2018年就开始布局细胞和基因产业，打造特殊园区以实现集聚发展，引入了能山生物这样的先导科技企业。政府对于此类企业的扶持，以全生态、全链条、国际化、监管协同为核心，从源头科研、中端研发生产、后端临床与出海，再到行业标准、合规体系建设形成完整闭环，持续为先导产业保驾护航。

本报记者 李一能