丁香园“思享+”专访一丨小小斑马鱼,何以掀起大健康产业创新发展的巨浪?

发布时间:2022-11-25

 

内容转载自丁香园高端对话栏目《思享+》

 

李春启博士

环特生物创始人、首席科学家;世界卫生组织(WHO)前专家、MIT研究员

李春启博士,有着超过 30 年国际国内临床消化病、癌症炎性疾病诊疗与实验室研究、工业界生物技术与新药研发经验,以及 20 多年斑马鱼生物技术研发与产业化经历。由他主导研发的消化道癌靶向创新药,目前已进入临床二期。1995 年,李博士出版了《胃癌的化学治疗》专著。他也是 2012 年 Willey 出版社《Zebrafish Methods for Assessing Drug Safety and Toxicity》专著的主要作者之一。至今发表的国际论文 100 余篇,已授权国内外发明专利 30 多项。

当前,在生物科学的发展历程中,模式生物发挥了极为重要的作用。其中,最为人所熟知的模式生物当属「小白鼠」。那么,你是否知道有一种被称为「水中小白鼠」的模式生物,在生物医药、保健食品和化妆品功效,以及环境科学等相关研究中做出了不可估量的贡献?

这种「默默奉献」的模式生物就是斑马鱼。斑马鱼作为模式生物的特点和优势有哪些?斑马鱼生物检测与安全研发技术的应用现状和未来前景如何?其对大健康产业的创新发展究竟有着怎样的助力?近日,丁香园对话杭州环特生物科技股份有限公司(以下简称「环特生物」)创始人、首席科学家李春启博士,为大家揭开斑马鱼技术的神秘面纱。

作为国内斑马鱼生物评价服务及技术解决方案提供商、斑马鱼技术应用领导者,环特生物不断深度挖掘、创新斑马鱼技术的应用场景,在包括「医-健-美-食」在内的大健康产业进行深入布局,极大地推动了我国斑马鱼技术应用的发展进程。

丁香园:斑马鱼是一种重要模式生物,环特生物创新性地开发出许多斑马鱼的应用场景,请问您在创办环特生物之初,是基于哪些因素选择将斑马鱼研发应用作为创业方向?

李春启博士:这要从环特生物创立时的背景说起,其一,当时中国从仿制药大国向创新药大国的号角开始吹响;其二,国家提出要大力推动中医药和大健康产业的发展;其三,国内大健康产品正进入品牌消费阶段,民众对产品质量的要求越来越高。此外,食品安全、环境污染治理等也正成为中国发展中的一个个亟需解决的问题。

在以上诸多背景下,环特希望打造出一种既能应用于药物、保健品、化妆品的研发,又能对食品安全、环境保护做出贡献的生物检测技术,来作为传统理化检测的补充,从而能够更好地从整体上评估相关产品的生物安全性并预测其功效。斑马鱼生物检测与安全研发技术正是这样一种符合国内产业的发展趋势,具备良好的商业和社会价值的技术。

另外,截至 2009 年,我曾在美国一家斑马鱼企业任职研发总监达十余年。同年,斑马鱼药物毒理学评价技术,首次通过 FDA(美国食品药品管理局)和 EMA(欧洲药品管理局)的 GLP 认证,标志着斑马鱼模型的安全药理学和毒理学评价结果,可以作为正式材料纳入临床试验申报资料。这意味着该新型技术已在全球范围内被证实是科学、可靠的,目前正进入广泛应用的阶段,我希望能把该技术带到国内,以此推动国内相关产业的发展。

当然,最根本的原因还是斑马鱼作为研究模型的特色和优势,包括:

高可靠性:作为一种与人类基因相似度高达 87% 的模式生物,其模型可以模拟人体病理生理过程;

高效率:斑马鱼生长发育速快块,用于药物评价检测,大部分可在 72 小时内完成实验;

直观:斑马鱼通体透明,实验结果能够直观地观测;

高性价比:因为饲养成本相对低,实验周期短,资源消耗小,因此成本仅为传统方式的 1/10,甚至更低。

此外,斑马鱼高度的敏感性使得其不仅能在科学研究中的作用突出,还能在生物检测领域大放异彩,尤其适用于对多成分、多靶点、弱功效、慢功能的中药保健功能食品、化妆品和食品的检测。

 

斑马鱼成长周期

丁香园:除了在斑马鱼技术和应用方面追求创新外,环特生物近年来在标准制定方面投入颇多。比如公司在去年联合数十位专家推出了《斑马鱼技术应用专家共识》。请问公司在标准建设方面付出如此多心力的初衷是什么?高水平的标准建设对于推动行业发展有哪些益处?

李春启博士:从技术应用历史讲,斑马鱼与小鼠大鼠相比,仍然是一个比较年轻的研究工具。在产业应用领域,它的比较优势,依然需要被更多人了解和接受。环特生物作为国内最早的从事斑马鱼技术应用的企业,既有责任也有能力,同相关部门、行业专家和头部企业来推动这项新技术平台的发展。因此,我们去年有幸邀请到张伯礼院士、相关部门领导和行业专家联合发布了《共识》。这给包括我们在内所有从事斑马鱼技术研究的企业和机构,很强的底气和信心,说明它的应用价值是得到充分认可的。

除了《共识》,我们参与起草发布 11 项相关标准。其中参与国家标准 1 项,牵头制定团体标准 7 项,参与 3 项。覆盖实验鱼质量控制、保健食品、化妆品、食品等多个领域。另有 8 项牵头的标准,正在起草中,横跨中药、乳制品、化妆品和斑马鱼实验室建设规范等相关应用领域。环特生物的标准化,代表了国内斑马鱼技术应用的标准化进程。围绕斑马鱼技术的产业应用,环特生物在各领域开展标准化制订工作,在树立行业标杆的同时,规范产业的健康发展,提升环特生物在行业内的话语权和影响力。

通过这些工作,目前我们正在推动斑马鱼技术产业获得业内专家、政府主管部门以及整个行业的更多认可,带动了大健康产业的持续升级。简单来说,将斑马鱼生物检测技术与传统理化检测技术结合是一种「双优筛选」,我们不仅能够在研发阶段发现更优质的原料、打造更安全优质的产品,还能够对产品进行更好的营销和品牌打造,最终实现整个行业产品和服务的升级。

丁香园:创新药是我国大力支持发展的行业之一,但创新药研发的高失败率和高成本是行业面临的重大挑战。在这方面斑马鱼能够发挥怎样的作用?环特生物在斑马鱼领域的深耕在推动我国新药创制方面取得了哪些成果?

李春启博士:以中药为例,中药现代化和国际化的最大难点就是质量控制,而斑马鱼技术则有助于解决这一难题。比如浙麦冬和川麦冬,我们可以通过斑马鱼来评价不同产地麦冬在药效学方面的差异。这对于中药企业原料选择,都是一个比较有价值的参考。

另外,不同的炮制工艺对药物的安全性也会产生影响,我们用斑马鱼验证了这一点。结合药物的功效和安全,我们就可以将斑马鱼技术引入药物的质量控制体系中来,作为一个生物学质控的有力工具。

再比如新药的研发,面对成百上千个化合物,利用斑马鱼来做化合物筛选,将是非常明智选择,它的效率高、速度快一定让人印象深刻。同时,与其他工具相比,斑马鱼的成本优势将会被最大程度的放大,对于控制药企的研发成本,降低失败率大有裨益。

目前为止,环特生物在药物研发领域的应用,已经取得了相当乐观的成效。在我们合作的客户当中,以环特斑马鱼实验数据为研究材料,有 7 个新药使用该数据用于其新药的 NMPA(国家药监局)临床申报。