原标题:软骨再生研究获得世界运动医学大奖,“海南造”苏生生物缘何成为运医国产创新之光?

“以脱细胞基质(ECM)为基础的新型复合生物材料支架可以有效诱导软骨再生,在动物体内该支架表现出良好的生物安全性和有效性,已进入临床试验筹备阶段。未来在人体使用将有着巨大的价值潜力与市场空间。”

这是在国际运动医学联合会(FIMS)主办的第37届世界运动医学大会期间,一项软骨再生研究得出的结论。这项研究,也与同期一项人工智能分析和干预用户运动伤害的研究一同获得了大会青年科学家奖(Young Investigator Awards)最高奖金。

作为已经诞生了94年的国际运动医学联合会(FIMS),在运动医学领域绝对权威的号召力让它汇聚了来自全球117个国家级运动医学协会组织,覆盖了超过12.5万名医生学者。除了推广运动医学研究之外,FIMS在国际奥委会、国际足联等重要体育组织和活动中也发挥着重要作用。

我国1980年加入FIMS 。长期以来,我国国家体育总局运动医学研究所原所长、北京奥运会首席医学官、FIMS副主席李国平教授是FIMS主席团里少有的中国身影。而在本次大会中,选举了我国香港中文大学容树恒教授为FIMS副主席(Vice President),选举了国家体育总局运动医学研究所所长谢敏豪教授为执行委员会委员(Elected Member),并增选了海口市干细胞与再生医学重点实验室主任、海南苏生生物科技有限公司董事长曾胜研究员为FIMS科学委员会委员。

本次增选来自中国的副主席和委员,也意味着在国际运动医学科学研究领域及奥运会运动医学事务方面,我国的领导力得到进一步的提升。此外,有着深厚科研基础和依托海南得天独厚生物医药发展政策优势的苏生生物,也将代表中国的运动医学产业在世界舞台上发声。

国家体育总局运动医学研究所原所长、北京奥运会首席医学官、FIMS副主席李国平教授(左),FIMS科学委员会委员、海口干细胞与再生医学重点实验室主任、海南苏生生物科技有限公司董事长曾胜研究员(右)

作为最前沿的交叉学科,它结合了再生医学与运动医学,解决的也是单纯依靠再生医学和运动医学无法解决的问题,即通过组织、结构或者器官的再生诱导实现运动系统结构和功能的恢复。在需求增长、供给无法满足需求的当下,无疑是最具前景的研究领域之一。

从需求来看,庞大的运动人群带来的运动损伤以及老龄化程度加深带来的退行性疾病的增长,带来了需求的持续提升。

一方面,全民健身日益成为一种风潮,运动损伤患者人数在进一步增多。2000年,北京申奥成功,让运动进入到了全民视野。随后2014年《国务院加快发展体育产业促进体育消费的若干意见》,让“全民健身”日益深入人心。此前曾有数据预测,到2025年时,中国运动人口比例将达到38.5%。

另一方面,老龄化程度加深带来了退行性疾病的进一步增长。第7次人口普查数据显示,我国60岁及以上人口为26402万人,占18.70%。与2010年相比,60岁及以上人口的比重上升5.44个百分点。人口老龄化程度进一步加深,也意味着包含运动系统在内的组织退行性疾病的快速增长。

在过去三十年间,关节镜下微创手术的使用,推动了运动医学市场的发展。实际上,作为骨科行业重要细分领域,运动医学占据全球整个骨科市场20%以上的份额。但在我国,这一数字仅约9%,且国产替代率仅8%。以往,由于行业技术壁垒高、专利技术封锁等原因,国际巨头长期占据着国内90%以上的市场份额。而在国家支持医疗创新、进口替代的当下,国产创新企业的崛起与替代也在情理之中。

数据来源:中商情报网,东方证券研究所,《医疗器械蓝皮书:中国医疗器械行业发展报告(2021)》

从供给来看,存在运动医学医生培养周期过长,创新解决方案无法实际落地应用等问题。从疾病本身来看,因创伤、退变、炎症、感染等原因造成的软骨缺损在临床上十分常见。不同于骨折创伤,软骨、韧带等软组织的再生能力弱,难以自我修复,多需要手术重建或诱导再生。而这也成为了再生运动医学的突破口,也被视为未来运动医学领域发展的制高点。

鉴于肌腱、韧带、软骨等组织再生能力弱的特点,传统运动医学主要实现患者组织功能的恢复。通常采用的手段是通过关节镜进行切除、修补、重建受损组织。当前,国内关节镜设备与耗材的市场规模大约在100亿元,且呈现出高达18%的复合增长率。

而新一代的运动医学,试图改变传统运动医学的局限性,在实现组织功能恢复的同时,诱导受损组织再生。为了实现这一目标,当前业内主要采用两种技术路径:一种是通过组织工程支架诱导受损组织再生;另一路径则是干细胞分化为核心的再生组织,实现诱导修复。

FIMS科学委员会委员、海口干细胞与再生医学重点实验室主任、海南苏生生物科技有限公司董事长曾胜研究员在FIMS大会上发表演讲

苏生生物在世界运动医学大会上获奖的研究,正是通过组织工程支架诱导受损组织再生的路径,也是目前商业化应用的最佳选择。此外,苏生生物也前瞻性地布局了通用型诱导多能干细胞(IPSC)分化为核心再生组织的技术,以及两项技术的协同应用解决方案,将维持其在再生运动医学领域技术的持续领先水平。

在此之前,基于在瑞士的多年开发经验,苏生生物也完整构建了以可吸收材料为核心的各类螺钉、缝线以及关节镜系统等传统运动医学产品生态。并且,其突破了专利封锁,实现了多款高价值III类医疗器械的研发,如新一代可吸收界面螺钉、软组织粘合剂、独创腱骨连接器、新一代带袢钛板、动力加压锁定接骨板系统等。

或许可以这样说,在传统运动医学领域医疗器械竞争已成红海的情况下,谁能率先实现新一代运动医学技术的落地,谁能真正解决运动医学领域医生临床的痛难点,谁就能在未来千亿级再生运动医学市场里脱颖而出。

以往,也有其他采用工程组织支架的探索,但是都或多或少面临一些问题。比如,材料再生诱导能力不足、无法有效促进透明软骨的生成(生成的可能是软骨纤维)……即便新生了软骨,也可能存在生物学稳定性以及力学特性不足等问题。而在实际临床过程中,医生要考虑的因素可能更多,包括同种异体软骨的伦理问题、材料来源问题、是否需要二次手术等等。

这些难题也让当前工程组织支架进展缓慢。即便是从全球市场来看,也仅英国MaioRegen、美国Maci等少数几款产品通过欧盟CE或美国FDA认证。到目前为止,国内尚无任何获批上市的产品,这意味着一旦新的工程组织支架研发成功,将直接面对无任何竞争的市场空间和商业前景。

而苏生生物的异种软骨外基质支架,是经过脱细胞技术处理、复合材料配制、结构设计优化等过程后,研发出的孔隙率高、机械性能强、易于吸引软骨细胞进入,且能够使细胞在支架内均匀附着生长的新一代支架材料。产品具备多项优势,如原材料来源广泛、排异反应低、可有效促进透明软骨生成、仅关节镜下微创手术即可完成:周期短、费用低。

苏生生物的异种软骨外基质支架(细胞外基质复合支架)综合了细胞外基质支架&多聚糖的优势,一方面保留了细胞外基质支架本身的天然的三维结构、有着细胞所需的生长因子和营养物质,另一方面保留了多聚糖优越的生物力学、有着抗菌功能,且体内降解速率可调。其细胞外基质复合支架独特的复合双层结构,在提供早期良好的力学支撑同时,也为中后期软骨再生提供了便利。同时,其改良生物酶脱细胞技术解决了异种材料的免疫原性问题。此外,苏生生物通过定向冷冻干燥及特殊模板工艺设计的支架结构,攻克了传统方案中细胞不能均匀进入支架的难题,带来了更好的软骨再生效果。

这主要得益于三大因素,首先,本身其采用的是牛源性异种软骨材料,来源供给充足;其次,其加入的壳聚糖成分使得它可以有效调节降解速度;再次,增材制造(Additive Manufacturing, AM)为软骨再生材料的广泛运用提供了有力的工具。通过苏生生物团队的研究,该支架材料可以被制成满足主流3D打印设备的生物墨水,为制成各种性能指标的软骨提供了便捷的方式。这些都进一步提升了其适用的场景。据悉,其可应用于膝软骨、半月板、脊椎终板等运动损伤和退行性病变的治疗,也可用于耳软骨、鼻软骨、肋软骨的整形修复。

目前,苏生生物正在与多家头部三甲医院进行合作,包括与上海市第六人民医院、解放军总医院海南医院等合作进行用于运动损伤和退行性病变治疗的产品临床实验,与上海市第九人民医院合作开展的整形中软骨重构的临床实验。曾胜研究员也表示,基于当前市场的需求重心,未来苏生生物核心拓展场景将以膝软骨、耳软骨为主,并逐步深入拓展至其他应用场景,为更多的软组织损伤修复再生需求提供解决方案。

近些年以来,干细胞技术的应用在再生医学中展现出了巨大的潜力,然而干细胞在成药过程中,在安全性、有效性和质量持续可控等方面仍存在一定风险,受到药品监督管理部门的重点关注和监督。通过优秀的支架材料与符合质量控制标准的异体干细胞结合的治疗手段,或将成为我国在干细胞领域商业化临床运用可以预见的最切实可行的方案。

基于上述思考与判断,遵循ISO9001及行业相关质量管理体系与标准,苏生生物建立了一套完整的临床级干细胞制备和使用体系,争取在复合材料支架产品基础上,结合干细胞制备更具再生能力的人工“活体”组织,对损伤程度更严重的软组织带来更好的修复再生效果。

正是对产业发展前沿技术的探索以及布局思考,让苏生生物走到了国际舞台。而在这背后,与曾胜研究员本身的学历背景与从业经历也有着很大关系。

曾胜研究员本身硕士及博士就读于瑞士联邦理工学院与苏黎世大学生命科学专业联合项目,师承知名生物学家、瑞士联邦理工学院及研究所联合体主席亨伽特奈(Michael Hengartner)教授和诺贝尔奖得主霍维茨(Robert Horvitz)教授,研究领域主要包括动物发育、细胞迁移和凋亡机制,曾发表《自然》系列论文多篇。在2012年,其作为联合创始人在瑞士成立了赛索医疗科技有限公司,联合开发膝关节前交叉韧带修复医疗器械,研究间充质干细胞为基础的 3D 打印人工软骨技术体系。前期经历积淀为其后续发展创造了条件。而瑞士的公司,目前也已纳入苏生生物全资子公司序列,进一步促成了苏生生物全球化战略的布局。

麻省理工学院教授、诺贝尔奖得主霍维茨(Robert Horvitz)(左), FIMS科学委员会委员、海口干细胞与再生医学重点实验室主任、海南苏生生物科技有限公司董事长曾胜研究员(右)

海南对生物医药等高精尖技术领域的重点支持也在促成着苏生生物快速成长。作为海南自由贸易港建设的高新技术重点产业,生物医药是海南省发展科技创新的重要战略支柱产业。苏生生物作为海口国家高新区“药谷”的高新技术企业代表,其领先的技术与持续的创新能力,也获得了来自政府的大力支持,并纳入海南省“专精特新”企业库。今年3月,海口市干细胞与再生医学实验室的落成揭牌,也可视为苏生生物在海南优势政策支持下的积极成果。

目前,苏生生物在海南依托博鳌乐城国际医疗旅游先行区的优势,积极引入海外最先进的医疗器械产品。其中,最新引入的一款异种骨基质的含聚酯胶原的人工骨再生材料SmartBone ® ,已经通过区域伦理专家会议审批同意,即将在10月开展国内首例植入,进行大体积缺损的骨再生修复。在进行进口医疗器械注册的同时,苏生生物也在力争2023年逐渐实现“乐城先行、高新区生产、全国推广”的创新模式。

对创新的重视也让苏生生物为未来的发展积蓄了更多的力量。目前,苏生生物围绕植入类医疗器械、生物材料、干细胞与再生领域申请专利33项,在《自然》、《细胞》等国际顶级期刊及姊妹刊物累计发表学术论文40余篇,拥有多个原创研发的具有国际领先技术水平的III类创新医疗器械品种。

或许,这也是苏生生物可以在异种软骨外基质支架等众多再生运动医学前沿领域取得重大进展,并获得政府支持以及外界关注的原因所在。

作为世界运动医学大会增选科学委员会委员,曾胜研究员补充到,后续他将与行业内头部专家、顶尖企业一道,推动世界运动医学大会协调总部(Coordination Headquarters)在海南落地,进一步促成国内运动医学的发展,进一步提升中国运动医学研究水平,提升我国在运动医学领域的话语权。

而作为再生运动医学领域布局最新前沿技术代表,苏生生物的董事长,他对企业的发展有着明确的规划:

在传统运动医学领域,苏生生物坚定以me better为指导思想,以结构创新和可吸收材料为主,实现产品的创新和差异化竞争优势:诸如其新一代“可吸收界面螺钉”,便得益于内部构造的改进,取得了不亚于甚至超过国际同类领先产品的成绩,让患者术后恢复更快、效果也更好;公司核心布局的新一代运动医学产品中,苏生生物在重点推进细胞外基质复合支架再生修复软骨产品,计划于2024年实现全球上市。在保持软骨再生领先优势的同时,也将拓展到人工肩袖等更多运动医学场景。此外,其也计划结合自体/异体间充质干细胞(MSC)、通用型iPSC分化为核心再生组织的技术,实现战略技术储备并保持持续领先的行业地位。

“未来人工肩袖、人工韧带、人工软骨领域存在千亿级的需求。基于扎实的技术积淀与团队优势,我们相信,在这片千亿蓝海的市场中,无论是资本市场还是临床机构,都无法忽略的一个企业必将是苏生生物。”曾胜研究员总结到。

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