自类器官十年前首次进入研发领域以来,了解如何制造小型类似器官结构的研究人员也是主使用类器官的人。这种情况可能很快改变:美国的科学家期待政府机构建立类器官研发银行,至少有一家公司正在准备实现类器官研究的商业化。
2016年2月在美国召开的科学发展年会上,Thomas Hartung介绍了位于巴尔的摩批量生产研究用脑部类器官的公司Organome。Thomas Hartung,是美国约翰霍普金斯大学动物试验替代品中心负责人,同时宣布了一个新的脑部类器官模型的研究进展,该模型将通过Organome公司销售。他没有在会上透露,除了销售“迷你大脑”,Organome公司还将帮助其他类器官研发者实现其产品商业化,以换取利润或其他。
“Organome公司之所以命名为Organome公司而不是Brainome公司是因为这个公司更像是一个类似应用商店的平台”,Thomas Hartung解释说,公司像类似苹果公司应用资料交换中心那样操作。不像其他的投资公司,首先具备经销商性质,Organome公司并非为研究者提供相关专业知识,以及帮助专业人员验证和放大类器官模型。公司最终目的是为研究者提供类器官投资组合。
Thomas Hartung的脑部类器官不是第一个进入研发的模型,但他说,以前的模型有5毫米宽,耗时数月的时间来生产。这些大型号模型在尺寸方面存在巨大不同,他解释说,在其细胞数量方面,也具有相当大的差异。这种差异对于药物筛选和疾病模型建立是具有相当问题的。因为类器官为密实的厚三维结构,标准工具如显微镜不能使用。通过实现类器官的初始标准化,科学家可以避免后续为使类器官应对制药公司密集的试验,而保持结构高度一致性的大量工作。“当你有100种物质需要测试时,你不想花很多时间去规范这些类器官的结构,” Hartung说。
哈同称在类器官质量控制方面已经取得了长足的进展。“我们与众不同是因为我们是唯一的标准模型。”所有Organome公司的类器官约350微米宽,因而有大约相同数量的细胞。这些统一的类器官均采用摇床生长10周,即机器不断以圆周运动摇晃细胞培养皿。由于目前尚不清楚的原因,摇床晃动促使类器官具有相同形状和尺寸。此外,类器官有相同的细胞组成:大约40%的有髓鞘的轴突,20%星形胶质细胞和10%少突胶质细胞,确保试验模型的相似性。虽然Hartung没有使用他的模型测试物质和也没有比较使用其他模型测试的效果,但是Hartung认为用于研究的类器官标准化需求是一个普遍的真理。
商业风险
一个交换研究材料的商业平台不是一个新概念。波士顿的kerafast公司于2010年建立,解决了涉及相关稀有和剩余化学试剂的问题。在类器官领域内,位于荷兰的Hubrecht Organoid Technology (HUB)公司,是一个非营利的生物样本库,可以使成人干细胞生成的类器官以成本价提供给其他的研究者。HUB公司还转让了其类器官培养技术。温哥华,英国StemCell Technologies公司,已授权使用HUB公司技术生产IntestiCult,即可生成小鼠肠道类器官的包含生长介质的工具包。但没有一家公司,提出引导其他科学家进入类器官商业化进程。
“我们经常由于缺少获取学术实验室生成东西的渠道而沮丧,” ScienceExchange的联合创始人之一Elizabeth Iorns说,ScienceExchange是一个网站,可以让缺乏设备或技术的科学家将项目外包给有相关材料的实验室。
Iorns也认为Hartung有能力提供一致性产品,尽管他的细胞来源于诱导多能干细胞,这使得标准化很难实现。但关键是:“Hartung所做的真的很棒,可以为很多人提供标准化的材料。”
辛辛那提儿童医院多潜能干细胞医疗中心的主任James Wells 在被问及Hartung的“应用程序商店”的愿景时说“我还没有见过这种情况,”。Wells研究小肠和胃的类器官,并将其以高补贴价格提供给其中心的研究者。他已经考虑将他的模型商业化,他说,希望在Organome公司寻找像他一样的研究者时可以与之合作。
而Hartung希望在9月实现Organome公司的运作,交付和存储问题仍有待解决。他已经将他的处于温暖介质中的脑类器官转移到约翰霍普金斯大学其他地方,但他的团队仍在规划如何冷冻类器官,所以目前公司还不能连续生产。“我们可以适当冻结和解冻类器官,但在类器官中脑电活动消失,” Hartung说。“当我们解决这些问题的时候,将是很大的成功。”
现在Organome公司的合作者是卢森堡的组织工程公司Altera,该公司销售人表皮模型。Altera公司还与德国进行界面工程和生物技术研究的Fraunhofer研究所合作,进行微型器官组合的商业化。Organome将为这些投资者提供美国基地,Altera公司将作为Organome公司的欧洲合作伙伴。
最终,Hartung要给研究人员更容易接近类器官的途径。“重要的是,我们并没有由于缺乏可用性而丧失斗志”他说。
(编译作者:王欣伊)