近日，糖尿病制藥巨頭諾和諾德公司(NVO.US)與加拿大公司Aspect Biosystems簽署了一項合作協(xié)議，旨在開(kāi)發(fā)生物打印組織療法來(lái)治療糖尿病和肥胖癥。

       根據協(xié)議，諾和諾德將獲得全球獨家授權，使用Aspect公司的生物打印技術(shù)開(kāi)發(fā)多達四種治療糖尿病和肥胖癥的產(chǎn)品。Aspect公司將獲得7500萬(wàn)美元的首付款，包括預付款、研究經(jīng)費和可轉換債券形式的投資。此外，Aspect公司還將獲得每款產(chǎn)品最高6.5億美元的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、監管、商業(yè)和銷(xiāo)售分成，交易總價(jià)值高達26億美元。

       圖片來(lái)源：諾和諾德官網(wǎng)

       生物打印組織療法是何新技術(shù)？

       肥胖癥治療的困境

       肥胖癥是當今世界面臨的一項重大健康挑戰。根據世界衛生組織的數據，全球有超過(guò)15億成年人患有肥胖癥，其中近4億人的BMI指數超過(guò)30。

       醫學(xué)界一般認為，肥胖癥通常由飲食習慣、基因遺傳、生活方式和其他環(huán)境因素引起，其主要癥狀包括體重增加、脂肪堆積、胰島素抵抗等，它可以導致許多慢性疾病和健康問(wèn)題，包括糖尿病、高血壓、心臟病和中風(fēng)等。

       治療肥胖癥已成為一個(gè)龐大的市場(chǎng)，從節食和鍛煉到藥物和手術(shù)，各種治療方法層出不窮。

       藥物是其中最常見(jiàn)的治療方法之一，肥胖癥藥物是一個(gè)龐大而不斷增長(cháng)的市場(chǎng)。根據市場(chǎng)研究公司的數據顯示，全球減肥藥市場(chǎng)的規模在2020年達到了數十億美元，并預計在未來(lái)幾年將繼續增長(cháng)。目前，市場(chǎng)上有多種用于減肥的藥物，包括知名的減肥藥品牌羅氏鮮（Xenical），奧利司他（Orlistat）等。此外，一些自然療法和保健品公司也開(kāi)始推出一些基于植物提取物的減肥藥物。然而，減肥藥物的安全性和有效性一直是一個(gè)爭議性問(wèn)題。一些減肥藥物已被證明可以引起嚴重的副作用，如心臟病和中風(fēng)等。

       手術(shù)治療是另一種常見(jiàn)的減肥方法，如胃腸道旁路手術(shù)和胃部縮小手術(shù)。這些手術(shù)可以快速減輕體重，但也存在很多風(fēng)險和不良反應，例如手術(shù)后出現胃痛、嘔吐、腹瀉等癥狀。

       由于肥胖癥是一個(gè)復雜的問(wèn)題，沒(méi)有一種方法是萬(wàn)無(wú)一失且立竿見(jiàn)影的。因此，尋找更有效的治療方法一直是醫療界的一個(gè)重要研究方向。

       拓寬護城河，諾和諾德繼續加碼肥胖癥療法

       諾和諾德是一家總部位于丹麥的跨國制藥公司，其核心產(chǎn)品以糖尿病藥物為代表，包括注射用胰島素、非胰島素類(lèi)藥物和口服藥物，涵蓋了1型糖尿病、2型糖尿病以及妊娠糖尿病等多種類(lèi)型。

       近年來(lái)，諾和諾德公司將業(yè)務(wù)擴展到肥胖癥藥物的開(kāi)發(fā)領(lǐng)域。

       司美格魯肽（Semaglutide）是諾和諾德開(kāi)發(fā)的一種可以模擬胰島素樣肽-1的肽類(lèi)激 素，主要適用于成人糖尿病患者，有Ozempic（諾和泰/司美格魯肽注射針）和Rybelsus（司美格魯肽口服制劑）兩種劑型。

       在臨床試驗中，研究人員發(fā)現病人服用這些藥物后體重有所下降，這引起了醫學(xué)界的廣泛關(guān)注。因此，2021年諾和諾德又推出了減肥針Wegovy（司美格魯肽減肥針）。

       在馬斯克及多位好萊塢演員的“帶貨”刺激下， Wegovy在2022年銷(xiāo)售額翻了兩番，達到62億丹麥克朗，幫助諾和諾德成為市值排名第二的藥企。

       近日，諾和諾德與Aspect Biosystems達成合作，擬進(jìn)一步拓寬在糖尿病和肥胖癥領(lǐng)域的護城河。

       Aspect Biosystems的核心技術(shù)是利用生物打印技術(shù)創(chuàng )建三維生物組織，以替代受損結構，實(shí)現疾病的治療。其技術(shù)平臺Lab-on-a-Printer?，本質(zhì)上是一臺由微流體驅動(dòng)的3D生物打印機,其每個(gè)打印頭都包含多個(gè)用于重新定向液體或墨水的微觀(guān)通道。這項獨特的技術(shù)可以將多種細胞類(lèi)型分層，從而創(chuàng )建3D組織結構。

       目前，Aspect Biosystems已經(jīng)成功應用這項技術(shù)，創(chuàng )建了多種生物組織，例如肝 臟組織、腎 臟組織、軟骨和骨骼組織等，其業(yè)務(wù)涵蓋了醫藥、生物技術(shù)和研究等領(lǐng)域，已與多家大型制藥公司和醫療機構進(jìn)行了合作。

       其中一個(gè)應用產(chǎn)品是能夠模仿人體肌肉收縮與松弛的3D BioRing?組織。自2013年以來(lái)，Aspect Biosystems已經(jīng)在該行業(yè)內承擔了一系列知名項目，2017年該公司與制藥巨頭強生建立合作關(guān)系，并啟動(dòng)了一個(gè)創(chuàng )建軟骨以治療膝關(guān)節損傷的項目。

       圖片來(lái)源：Aspect Biosystems官網(wǎng)信息

       本次諾和諾德與Aspect合作，將開(kāi)發(fā)多達4種治療糖尿病或肥胖癥的產(chǎn)品。雙方將從 1 型糖尿病開(kāi)始研究，然后再考慮2 型糖尿病，如果前兩種適應癥都研發(fā)成功，將啟動(dòng)肥胖癥的研究。

       再造組織器官：生物打印技術(shù)

       生物打印技術(shù)是一種新興的技術(shù)，這種技術(shù)可以制造出具有生物功能的組織和器官，這些組織和器官可以用于替代、修復或補充體內的生物組織功能，從而治療一些慢性疾病。

       簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，生物打印技術(shù)就是一種3D打印技術(shù)，其原理類(lèi)似于傳統的噴墨打印機，只是使用的“油墨”是生物材料（例如細胞和生物支架），而不是塑料或金屬等非生物材料。這種技術(shù)可以為人體內部的缺陷區域提供直接的細胞修復。

       生物打印技術(shù)可以應用于多個(gè)領(lǐng)域，包括生物醫學(xué)、生物材料、組織工程和再生醫學(xué)等，其優(yōu)勢在于可以提供高度個(gè)性化的治療方法，因為每個(gè)人的身體都是獨特的，每個(gè)肥胖癥患者所面臨的問(wèn)題也都不盡相同。生物打印技術(shù)可以根據患者的個(gè)體情況，為其提供定制化的治療方案，從而達到最 佳的治療效果。不僅如此，生物打印技術(shù)也可以降低治療風(fēng)險，因為它可以避免使用傳統的手術(shù)方法，從而減少手術(shù)風(fēng)險和副作用。此外，生物打印技術(shù)還可以縮短恢復時(shí)間，因為它可以更快速地修復受損的組織和器官。

       生物打印三維組織設計與加工的過(guò)程

       圖片來(lái)源：Murphy et al., Nature Biotechnology

       要完成一種三維生物打印組織的設計與加工，首先需要對受損組織和正常生理組織及其外部環(huán)境進(jìn)行成像（包括X射線(xiàn)、CT或MRI等），獲得生物組織的詳細信息，以指導組織與器官的設計。為了獲得最 佳的組織形態(tài)和功能，通常需要采用多種構建方法，包括仿生學(xué)組裝、組織自組裝和微小組織塊組裝等。

       在這些方法中，仿生學(xué)主要模仿自然界中的生物結構，以達到與自然組織相似的效果；組織自組裝則利用細胞自身的黏附性和生長(cháng)性來(lái)實(shí)現組織結構的形成；微小組織塊則是細胞和材料組裝成的一系列小塊，再進(jìn)一步組合成大的三維結構。

       在細胞外基質(zhì)材料和細胞種類(lèi)的選擇上，也需要考慮特定組織的形態(tài)和功能。常用的材料包括合成或天然聚合物以及細胞外基質(zhì)，而細胞種類(lèi)來(lái)源既可以是同種異體細胞，也可以是自體來(lái)源的細胞。

       準備好打印的材料之后，需要利用生物打印系統進(jìn)行集成，一般打印的方式有噴墨、微擠出或激光輔助打印等，以確保細胞和外基質(zhì)材料的準確地定位和堆疊。

       對于一些特殊組織來(lái)說(shuō)，還需要在生物反應器中進(jìn)行一段時(shí)間的培養，以獲得足夠的力學(xué)強度和生物相容性，然后才能移植到患者體內。當然，三維組織也可以用于體外應用，例如藥物篩選、毒 性測試和疾病建模等。

       結     語(yǔ)

       未來(lái)，生物打印技術(shù)有望成為肥胖癥治療的關(guān)鍵技術(shù)之一。諾和諾德與Aspect Biosystems公司的這次合作為肥胖癥患者提供更好的治療選擇，生產(chǎn)功能性組織和器官，例如脂肪細胞、肌肉組織、胰島素產(chǎn)生細胞等，這些組織和器官可以用于肥胖癥治療中。通過(guò)生物打印技術(shù)生產(chǎn)的組織和器官可以替代患者體內的不健康組織和器官，從而恢復其正常的生理功能，實(shí)現治療肥胖癥的目標。

       此外，生物打印技術(shù)可以幫助開(kāi)發(fā)更加精確的治療方案，根據患者個(gè)體化的生理特征和病情，制定個(gè)性化的治療方案，從而提高治療效果和減少副作用。通過(guò)精確的治療方案，患者可以更快地恢復健康，并避免不必要的治療。

       盡管生物打印技術(shù)在肥胖癥治療中具有巨大的潛力，但目前仍面臨著(zhù)一些挑戰。其中一個(gè)挑戰是如何生產(chǎn)出符合標準的、高質(zhì)量的生物組織和器官。要解決這個(gè)問(wèn)題，需要不斷改進(jìn)生物打印技術(shù)，并開(kāi)發(fā)更加精細的生物打印材料。此外，生物打印技術(shù)的臨床試驗還需要進(jìn)一步地推進(jìn)，以確保其安全性和有效性。

       隨著(zhù)技術(shù)的不斷進(jìn)步，生物打印技術(shù)將會(huì )在肥胖癥治療領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用。未來(lái)，我們可以預見(jiàn)利用生物打印技術(shù)制造更加精確和高效的肥胖癥治療方案，為患者提供更加個(gè)性化和有效的治療選擇。

       參考資料：

       1.http://m.jrj.com.cn/madapter/finance/2023/04/12183437470786.shtml

       2. https://www.aspectbiosystems.com/technology

       3. https://www.i3dpworld.com/application/view/5115

       4.https://www.novonordisk.com.cn/content/dam/nncorp/cn/zh_cn/ir-materials/pdfs/2023/2023032701.pdf

       5. doi:10.1038/nbt.2958