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愛迪生獎/細胞功能之鑰 精準治療春燕到

工研院「細胞功能之鑰」拿下愛迪生銀牌獎,鎖定異體細胞治療所建立的精準化與標準化細胞篩選機制,可篩選過濾掉品質差的細胞,快速將細胞與40種適應症搭配,找出細胞最適合的治療用途,製造成本僅需現行細胞治療十分之一,已技轉國內生技廠商。
工研院「細胞功能之鑰」拿下愛迪生銀牌獎,鎖定異體細胞治療所建立的精準化與標準化細胞篩選機制,可篩選過濾掉品質差的細胞,快速將細胞與40種適應症搭配,找出細胞最適合的治療用途,製造成本僅需現行細胞治療十分之一,已技轉國內生技廠商。

【撰文/賴宛靖】

近年來,隨著細胞治療領域蓬勃發展,許多痼疾有了治療契機,然而實際應用於臨床時卻常遭遇挑戰:為何有人有效,有人卻無效?這些差異影響醫病對細胞治療的信心,無法如傳統藥物般對症下藥,加上目前臨床上以自體細胞治療為主流,不僅價格偏高,病人細胞狀態不佳更會影響效果。

「細胞功能之鑰」宛如細胞的人力銀行,能分析人才的特質與專長,放對職務,宜其所才,盡其所能。
「細胞功能之鑰」宛如細胞的人力銀行,能分析人才的特質與專長,放對職務,宜其所才,盡其所能。

細胞適材適用 治療事半功倍

「這次工研院榮獲愛迪生獎肯定的『細胞功能之鑰』,是透過精準有效率的方式, 找出適合用於治療病症的細胞。」工研院生醫與醫材研究所組長王羽淇說明。「過去細胞治療只能靠臨床治療後來確認功效,如今有了更先進的系統和技術,先了解每個細胞株的優勢,再根據其特點用於治療,讓細胞發揮功效。」這套技術宛如細胞的人力銀行,能分析人才的特質與專長,放對職務,宜其所才,盡其所能。

細胞治療又分自體細胞和異體細胞,「自體細胞通常用於癌症治療,因為細胞來源是自己,無需篩選,但細胞功能會受到自身身體狀況影響,加上癌症治療時身體虛弱,還需取數量足夠的細胞來培養,或多或少都會增加身體負擔。異體細胞的優勢在於可事先存儲,需要時可立即使用,對於爭取黃金治療期的急性疾病如心肌梗塞等,能立即提供有效治療,改善預後效果,且異體細胞來自於健康且條件良好的捐贈者,透過技術篩選,找出細胞的特定功能再施於病患身上。」

王羽淇表示,異體細胞就像把錢存在銀行,需要時可隨時提領,而自體細胞則需要時間培養,等於是緊要關頭才趕快去賺錢,但賺錢的時間及錢是否足夠,就是關鍵問題了。

精準篩選 細胞治療不再「拆盲盒」

工研院開發的「細胞功能之鑰」技術具有三大特色,首先,讓細胞辨識更聰明,運用「精準單分子辨識技術」,分析出細胞分子與其免疫特性,不僅能立即過濾掉品質較差的細胞,還能將篩選出的細胞與40種適應症搭配,找出細胞最適合用在哪種病症的治療上。過去,醫界需要打進病人體內後才知道成效,透過該技術可在實際操作之前了解細胞特性,能更精確地讓細胞發揮所長。

該技術採用捐贈者的間質幹細胞,無需進行配對,利用技術平台進行篩選,並以圖譜方式進行分析,用淺顯易懂的色塊區分出細胞有哪些治療功能後,選擇最適合特定臨床應用的細胞,例如心肌梗塞或糖尿病傷口治療,需要細胞有良好的血管再生能力,之後再將細胞培養和放大,以生產足夠的劑量。

成本時間更精省 更多病患受惠

第二個特色則是大幅減少細胞治療的備製時間、人力,並降低製造成本,預估僅有現行細胞治療產品的十分之一。王羽淇指出,之所以能在成本上比自體細胞治療更經濟,是因為自體細胞在取出後,到培養足夠數量之前,需進行一系列檢驗以確保安全性,這些檢驗流程所費不貲,這也是為什麼自體細胞治療的價格難以降低的主要原因;此外,為確認細胞的使用安全無虞,需經重重檢驗後,細胞數量卻所剩無幾,進而影響治療成效。

而透過該技術選擇異體細胞,雖須進行重重檢驗,但因細胞來源較充裕,且選定細胞後可放大到10萬劑、甚至50萬劑的規模,如此一來,每劑的單位成本即可降低許多,也能針對不同適應症,讓細胞的使用劑量更靈活,例如急性心肌梗塞細胞使用量較大、治療糖尿病傷口則劑量較少,等於是1位捐贈者的細胞可以同時救治許多人。「舉例來說,透過平台技術可從眾多細胞株中,篩選出最具血管新生與免疫調節的細胞株,經過前期的臨床實驗證實,應用於急性心肌梗塞治療可有效改善心臟功能減少壞死區域;若用於糖尿病傷口治療能縮短三分之一傷口癒合時間,還可抑制發炎及促進血管新生。」

由於現階段細胞治療價格不菲,臨床上使用都需再三斟酌,但像急性心肌梗塞這類疾病,用藥和手術時間點是關鍵,若能在發病後獲得最佳治療期,可協助患者在康復後維持生活品質;糖尿病患亦同,病患傷口難以癒合又容易惡化、嚴重時甚至得截肢,大面積傷口使得出院後的照護更添困難,傷口癒合時間緩慢、容易重複感染,導致日常生活無法回復過去水平,如今,透過技術平台的協助,讓細胞治療的費用是病人可負擔的,就可在第一時間採用,提高病人復原機率。

AI助跑 加速推展臨床應用

該技術第三個好處是應用與擴充更為彈性,例如結合人工智慧的生物晶片,可加快篩選速度,這也是在臨床上最常遇到的難題。由於細胞製劑無法滅菌,因滅菌同時也會使細胞死亡,在無法滅菌的情況下,如何確保生產過程無菌呢?王羽淇表示「需要層層把關」,但為了避免因檢驗而減損細胞,新技術未來可結合臺灣在半導體領域的優勢,與機械領域合作,著手投入開發自動化生產及生物晶片技術,大幅縮短檢驗時間,避免錯失黃金治療期,更可避免不必要的成本和資源浪費。

「細胞功能之鑰」從篩選庫的建置、與醫療院所配合找尋適合的檢體,中間也遭遇疫情影響,前後投入近7年時間,終於有了令人振奮的斬獲,這項技術也已與臺灣生技業者進行技術轉移,首先投入心肌梗塞和糖尿病患的傷口修復領域,獲得衛生福利部的許可進行人體臨床試驗階段。

王羽淇表示,細胞治療最可貴之處,是能在疾病尚未惡化之前介入並提高預後水準,對於即將邁入超高齡社會的臺灣來說,促進全民健康、邁向成功老化是極為重要的方向,透過細胞治療技術的推升,也為精準醫療發展注入一劑強心針。

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