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人造血技術(shù)日本獨占鰲頭,中國進度幾何?專利看各國公司底蘊!

知情郎·眼|

侃透公司專利事兒

人造血聽說過沒?

最近,這玩意市場炒的很火。

國家藥監(jiān)局表示,開發(fā)安全有效的血液替代品對于血液短缺情況下的緊急治療有重要意義,如在申報時經(jīng)評估符合下述程序及標(biāo)準(zhǔn)要求,可適用相應(yīng)加快通道。

通俗點說,監(jiān)管層覺得,為支持以臨床價值為導(dǎo)向的藥物創(chuàng)新要支持,比如人造血之類的產(chǎn)品,監(jiān)管層會縮短審評審批流程,鼓勵新藥快速上市。

企業(yè)IPO 要走流程,過證監(jiān)會的坎兒。

新藥上市同樣要走藥監(jiān)局的流程。

這人造血概念,算是掛在藥監(jiān)局的快速通道上了。

01人造血科普

人造血之所以出現(xiàn),自然是因為人類天然血庫不夠用,且日常依賴公民獻血,流程麻煩、配型不符、風(fēng)險也多。

所以醫(yī)學(xué)界就有種聲音,是否能造出人工血液來替代人類自身血液。

最早美國科學(xué)家發(fā)現(xiàn),含氧能力高的氟碳化合物溶液可以替代血液,老鼠掉進去,不會缺氧淹死。

但這種氟碳化合物顆粒太大,注入體內(nèi)后排不出體外,倘若在器官里沉積下來,便要慢性中毒。

之后美國人又找到了另一種氟碳化合物,叫全氟萘烷,顆粒比較小,可以從尿道和汗腺排出,但又有個大毛病,會在微血管里凝集成簇,堵塞血管,產(chǎn)生血瘀,還是不行。

在接近成功的前夕,美國人功虧一簣,沒有取得發(fā)明權(quán)。

這個時候,日本科學(xué)家接過美國人的班,猛攻人造血的難關(guān)。他們發(fā)現(xiàn)這種全氟萘烷的溶液里加進少量的全氟三丙胺再經(jīng)人工乳化,即可以得到不會密集的氟碳化合物乳劑,好象牛奶一般的乳白色懸浮液。

由于顆粒小到十分之一微米以內(nèi),不但從尿道、汗腺可以排出,連肺泡里也可以呼出,把這種人造血液注入動物(老鼠、家兔、狗和猴子)體內(nèi)做了大量的實驗,證明效果良好,部分代血,可于四周后基本排凈,八周后幾乎沒有殘存,而真血又新生出來頂替了人造血,動物活得很健康。

這種人造血液,后來由日本綠十字制藥公司試生產(chǎn),其中又在全氟萘烷氟碳化合物的基礎(chǔ)上,加進了許多人體所必需的物質(zhì),制成白色乳劑,定名為“氟溶膠乳劑DA”,(Fluosol—DA)。

之后,幾十年的發(fā)展,各種流派的造血路數(shù)層出不窮!

有研究血紅蛋白替代品,有研究六氟化硫的聚四氟乙烯類型的人工合成液體的,有研究干細胞制造的人造血液,還有研究由水、無機鹽以及一種深海昆蟲體內(nèi)提取的蚯蚓血紅蛋白合成材料的......

最接近成功的是日本。

2019年,日本研究人員研制出了一種功能更豐富的人造血液。其“血漿”由一個個直徑約為250納米的脂質(zhì)體囊泡組成,脂質(zhì)體與細胞膜的成分類似,更容易被細胞吸收。

脂質(zhì)體囊泡中包裹著人造血小板和人造紅細胞,除了能運輸氧氣和二氧化碳外,還有凝血功能。

科學(xué)家們在10只兔子身上進行了測試,兔子沒有出現(xiàn)嚴(yán)重的不良反應(yīng),并且其中的6只成功存活,這一比例與大出血后接受真正血液輸血的兔子的存活率相似。這款人造血同樣沒有血型限制,且保質(zhì)期高達一年,當(dāng)屬目前最有潛力替代天然血液的人造血了。

02中國人造血的進程

中國在這方面,進展落后于歐美、日本。

但也有所斬獲。

去年,曾有新聞披露,西北大學(xué)國家微檢測工程技術(shù)研究中心稱,由該中心和西安血氧生物技術(shù)有限公司血氧液研發(fā)團隊歷時20年研發(fā)的“人造萬用血”已完成大鼠、犬和猴等全部動物實驗,并通過國家權(quán)威新藥安全性評價機構(gòu)的評估:無臨床意義的副反應(yīng),支持進入I期臨床研究。

他家的技術(shù)思路是以動物血紅蛋白為原料制備的國家Ⅰ類生物創(chuàng)新藥。

自2001年開始,該研究團隊聯(lián)合國內(nèi)優(yōu)勢科研力量開展技術(shù)攻關(guān),相繼攻克了國際上同類產(chǎn)品存在的如何有效釋氧、引起血管收縮及炎癥反應(yīng)等技術(shù)瓶頸。

建成了國內(nèi)唯一的中試生產(chǎn)線,建立了穩(wěn)定、可控和完整的生產(chǎn)工藝及質(zhì)量控制體系

該團隊目前擁有包括血紅蛋白純化、病毒滅活、聚合技術(shù)、還原技術(shù)、貯存技術(shù)等國家發(fā)明專利17項,擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。

據(jù)說,該“人造萬能血”具有無需配型、適合任何血型、隨需隨用、無病毒感染風(fēng)險、可大規(guī)模制備、保存期長等特點。

03距離臨床應(yīng)用還用多久?

目前,有如此多好處的人造血距離臨床廣泛應(yīng)用,還有一條漫長的路要走。

專家曾公開坦言,人造血要想應(yīng)用于臨床,必須滿足3個重要的條件。

最首要的就是安全性。目前很多人造血研究還都只停留在動物實驗階段,并沒有真正進入到臨床試驗。走得最快的日本也才剛開始申請進行臨床試驗。

第二就是要實現(xiàn)量產(chǎn)。以日本團隊進行的多能干細胞制備血小板為例,整個過程需要26天,難以解決臨床緊急用血需求。而且臨床輸血需要達到一定的量才有效,目前實驗室生產(chǎn)人造血的能力相當(dāng)于家庭作坊水平,距離工廠大規(guī)模生產(chǎn)還有很長一段距離。

第三就是要降低成本。目前以多能干細胞制備的血小板其成本遠高于捐獻血小板,甚至比捐獻血小板成本高上萬倍。

總的來說,人類全血是非常復(fù)雜的,人造全血幾乎是不可能的。目前研究的人造血都是人造了血液中的某些成分,比較常見的是人造紅細胞和血小板。

當(dāng)下,培養(yǎng)人造血液的方法很多。

總體來說,分成三類:

(1)人工合成的血紅蛋白;

(2)用天然血紅蛋白制成的人工紅血球;

(3)人工合成具有攜氧功能的氟碳化合物。氟碳代血液是由全氟化合物組成的膠體超微乳劑,具有良好的攜氧能力,在一定濃度和氧分壓條件下,其氧溶解度為水的20倍,比血液高2倍。作為人工血應(yīng)用較好的氟碳化合物有全氟正丁基呋喃、全氟三丁胺、氟列昂E4、全氟萘烷、全氟甲基萘烷,全氟三丙胺等。

04從專利維度看人造血

此前,西北大學(xué)國家微檢測工程技術(shù)研究中心和西安血氧生物技術(shù)有限公司合力研發(fā)人造血說,取得了巨大突破。

那么,有專利體現(xiàn)嗎?

專門查了查西北大學(xué)國家微檢測工程技術(shù)研究中心,旗下并無專利,不清楚專利權(quán)人是否歸屬于西北大學(xué)。

至于西安血氧生物技術(shù)有限公司,有中國專利21件,比較具有代表性的專利,一種血液代用品及其制備方法 (CN 114303453 B ),2003年申請的,授權(quán)公告日為2009.07.01 ,解密公告日為2022.04.08。

從時間看,這專利已快進入公共領(lǐng)域了。

從整個國內(nèi)專利申請量看,在德高行全球?qū)@麛?shù)據(jù)庫中,檢索人造血、干細胞造血、合成血紅蛋白、人工紅血球等,國內(nèi)僅559件專利。

專利申請人排名如下:

image.png

日系公司占了大頭,在血液制品、尤其是在人造血這塊,日本公司一直走在前列。

05血氧生物的人造血代表專利

一種血液代用品及其制備方法 (CN 114303453 B)專利技術(shù)背景介紹:

血紅蛋白聚合體是將血紅蛋白通過交聯(lián)反應(yīng)交聯(lián)而成的多聚體,交聯(lián)劑的選擇是關(guān)鍵。

戊二醛是當(dāng)今雙相同功能基醛類交聯(lián)劑中最常用的一種,其交聯(lián)反應(yīng)條件溫和,速度 較快,由其交聯(lián)形成的含有多胺基的大分子,例如蛋白質(zhì)分子的偶聯(lián)/聚合體一般十分穩(wěn)定。

從戊二醛簡單的分子結(jié)構(gòu)來看,人們很自然地會認(rèn)為它引起的交聯(lián)反應(yīng)機制不會復(fù)雜。

但是,由于戊二醛商品大都以水溶液存在,戊二醛的活潑性使其在水溶液中易引起分子間的聚合反應(yīng),這些反應(yīng)可因水溶液的pH不同而異。從而,在不同pH的水溶液中,戊二醛可通過不同反應(yīng)機制形成不同大小、不同種類的自身聚合物。這些聚合物中,有的具有新的不同于醛基的可供交聯(lián)反應(yīng)的基團,使交聯(lián)反應(yīng)通過新的途徑進行,有的聚合物分子中含有兩個以上的醛基,使得每一個分子可以多價與被交聯(lián)分子結(jié)合由多個不穩(wěn)定交聯(lián)鍵形成的 交聯(lián)體具有十分穩(wěn)定的特性。

另外,有的戊二醛多聚物的活性基團進行了化學(xué)修飾,降低了 其反應(yīng)活性。例如,在酸性水溶液中,戊二醛分子的一個醛基水化,形成Gemdiol,其中的一個羥基與同一分子中的另一醛基進行加成脫水反應(yīng)形成環(huán)狀半縮醛。后者經(jīng)分子間脫水形成多聚體。在堿性水溶液中,戊二醛分子間可發(fā)生醇醛縮合反應(yīng),生成含α、β不飽和雙鍵的戊二醛多聚體。

由上述可以看出,戊二醛水溶液實際上是含有戊二醛單體以及多種結(jié)構(gòu)的分子大小不同的戊二醛多聚體的混合物。由于戊二醛溶液中戊二醛單體和其各種聚合體的含量往往不確定,而且還會受所處條件的不同而改變。因此,戊二醛法引起的分子交聯(lián)反應(yīng)往往不易重復(fù)。

另外,戊二醛法對靶分子的選擇性差,加之其活性成分的組份不確定,使戊二醛法聚合血紅蛋白時很難通過控制反應(yīng)物濃度、反應(yīng)溫度和時間等來實現(xiàn)對血紅蛋白聚合反應(yīng)的程度進行有效地控制。

本發(fā)明的目的在于解決上述存在問題,提供血液代用品血紅蛋白聚合體系列產(chǎn)品及其制備方法。

本發(fā)明的血液代用品的優(yōu)點是:

其應(yīng)用不受個體血型限制,無病原體污染,可長期保存(一年以上)。其不僅具有擴充血容量的作用,還具有與紅細胞相似的運載氧氣和二氧化碳的功能,可用于治療貧血和各種程度的內(nèi)外科失血,尤其是戰(zhàn)時和大范圍的意外傷情。

該血液代用品可在體內(nèi)降解,不存在體內(nèi)長期滯留問題。另外小分子量的代用品還具有輸 血所不具備的抗感染性休克的獨特功能。本發(fā)明的制備方法解決了戊二醛聚合血紅蛋白反 應(yīng)易形成凝膠態(tài),妨礙反應(yīng)進行的技術(shù)難題,能夠有效地控制聚合反應(yīng)的速度,從而最終控制聚合體的大小范圍,提高有效產(chǎn)物得率,明顯降低生產(chǎn)成本。

【轉(zhuǎn)載請注明德高行·知情郎】

       原文標(biāo)題 : 人造血技術(shù)日本獨占鰲頭,中國進度幾何?專利看各國公司底蘊!

聲明: 本文由入駐維科號的作者撰寫,觀點僅代表作者本人,不代表OFweek立場。如有侵權(quán)或其他問題,請聯(lián)系舉報。

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