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簽署了一項合作協議，旨在開發生物打印組織療法來治療糖尿病和肥胖癥。
根據協議，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開發多達四種治療糖尿病和肥胖癥的產品。Aspect公司將獲得7500萬美元的首付款，包括預付款、研究經費和可轉換債券形式的投資。此外，Aspect公司還將獲得每款產品最高6.5億美元的產品開發、監管、商業和銷售分成，交易總價值高達26億美元。
圖片來源：諾和諾德官網
(資料圖)
生物打印組織療法是何新技術？
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15億成年人患有肥胖癥，其中近4億人的BMI指數超過30。
醫學界一般認為，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題，包括糖尿病、高血壓、心臟病和中風等。
治療肥胖癥已成為一個龐大的市場，從節食和鍛煉到藥物和手術，各種治療方法層出不窮。
藥物是其中最常見的治療方法之一，肥胖癥藥物是一個龐大而不斷增長的市場。根據市場研究公司的數據顯示，全球減肥藥市場的規模在2020年達到了數十億美元，并預計在未來幾年將繼續增長。目前，市場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爭議性問題。一些減肥藥物已被證明可以引起嚴重的副作用，如心臟病和中風等。
手術治療是另一種常見的減肥方法，如胃腸道旁路手術和胃部縮小手術。這些手術可以快速減輕體重，但也存在很多風險和不良反應，例如手術后出現胃痛、嘔吐、腹瀉等癥狀。
由于肥胖癥是一個復雜的問題，沒有一種方法是萬無一失且立竿見影的。因此，尋找更有效的治療方法一直是醫療界的一個重要研究方向。
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，其核心產品以糖尿病藥物為代表，包括注射用胰島素、非胰島素類藥物和口服藥物，涵蓋了1型糖尿病、2型糖尿病以及妊娠糖尿病等多種類型。
近年來，諾和諾德公司將業務擴展到肥胖癥藥物的開發領域。
司美格魯肽（Semaglutide）是諾和諾德開發的一種可以模擬胰島素樣肽-1的肽類激 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，研究人員發現病人服用這些藥物后體重有所下降，這引起了醫學界的廣泛關注。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，擬進一步拓寬在糖尿病和肥胖癥領域的護城河。
Aspect Biosystems的核心技術是利用生物打印技術創建三維生物組織，以替代受損結構，實現疾病的治療。其技術平臺Lab-on-a-Printer?，本質上是一臺由微流體驅動的3D生物打印機,其每個打印頭都包含多個用于重新定向液體或墨水的微觀通道。這項獨特的技術可以將多種細胞類型分層，從而創建3D組織結構。
目前，Aspect Biosystems已經成功應用這項技術，創建了多種生物組織，例如肝 臟組織、腎 臟組織、軟骨和骨骼組織等，其業務涵蓋了醫藥、生物技術和研究等領域，已與多家大型制藥公司和醫療機構進行了合作。
其中一個應用產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，Aspect Biosystems已經在該行業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系，并啟動了一個創建軟骨以治療膝關節損傷的項目。
圖片來源：Aspect Biosystems官網信息
本次諾和諾德與Aspect合作，將開發多達4種治療糖尿病或肥胖癥的產品。雙方將從 1 型糖尿病開始研究，然后再考慮2 型糖尿病，如果前兩種適應癥都研發成功，將啟動肥胖癥的研究。
再造組織器官：生物打印技術
生物打印技術是一種新興的技術，這種技術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。
簡單來說，生物打印技術就是一種3D打印技術，其原理類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。
生物打印技術可以應用于多個領域，包括生物醫學、生物材料、組織工程和再生醫學等，其優勢在于可以提供高度個性化的治療方法，因為每個人的身體都是獨特的，每個肥胖癥患者所面臨的問題也都不盡相同。生物打印技術可以根據患者的個體情況，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，生物打印技術也可以降低治療風險，因為它可以避免使用傳統的手術方法，從而減少手術風險和副作用。此外，生物打印技術還可以縮短恢復時間，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程
圖片來源：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境進行成像（包括X射線、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 佳的組織形態和功能，通常需要采用多種構建方法，包括仿生學組裝、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性來實現組織結構的形成；微小組織塊則是細胞和材料組裝成的一系列小塊，再進一步組合成大的三維結構。
在細胞外基質材料和細胞種類的選擇上，也需要考慮特定組織的形態和功能。常用的材料包括合成或天然聚合物以及細胞外基質，而細胞種類來源既可以是同種異體細胞，也可以是自體來源的細胞。
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材料的準確地定位和堆疊。
對于一些特殊組織來說，還需要在生物反應器中進行一段時間的培養，以獲得足夠的力學強度和生物相容性，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
未來，生物打印技術有望成為肥胖癥治療的關鍵技術之一。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，生產功能性組織和器官，例如脂肪細胞、肌肉組織、胰島素產生細胞等，這些組織和器官可以用于肥胖癥治療中。通過生物打印技術生產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，實現治療肥胖癥的目標。
此外，生物打印技術可以幫助開發更加精確的治療方案，根據患者個體化的生理特征和病情，制定個性化的治療方案，從而提高治療效果和減少副作用。通過精確的治療方案，患者可以更快地恢復健康，并避免不必要的治療。
盡管生物打印技術在肥胖癥治療中具有巨大的潛力，但目前仍面臨著一些挑戰。其中一個挑戰是如何生產出符合標準的、高質量的生物組織和器官。要解決這個問題，需要不斷改進生物打印技術，并開發更加精細的生物打印材料。此外，生物打印技術的臨床試驗還需要進一步地推進，以確保其安全性和有效性。
隨著技術的不斷進步，生物打印技術將會在肥胖癥治療領域發揮更加重要的作用。未來，我們可以預見利用生物打印技術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
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