7月17日,《天津日報》整版報道位于高新區的細胞生態海河實驗室發揮“強磁場”作用,搭高端平臺吸金又引智,助天津細胞產業“頂天立地”。
位于濱海高新區的細胞生態海河實驗室的創建,是天津“打造我國自主創新的重要源頭和原始創新的主要策源地”的戰略舉措。由中國工程院院士劉德培擔任實驗室主任,中國醫學科學院血液病醫院(中國醫學科學院血液學研究所)負責承建,目標是實現重大科研突破、重大理論創新、重要平臺搭建、重要成果轉化。
細胞生態海河實驗室成立以來,面向國家醫學健康領域重大需求,圍繞細胞生態體系、細胞生態與免疫、細胞生態失衡與重大疾病、細胞生態重建、細胞生態研究前沿技術五個研究方向開展攻堅突破,推進“從0到1”的原始創新和“從1到N”的成果轉化,力爭讓我市細胞產業既能“頂天”,又能“立地”。
運行一年多來,細胞生態海河實驗室構建了“揭榜掛帥”立項、“政產學研用金服”多元參與、“公司化運營”市場機制等開放式協同創新生態體系,暢通細胞與基因治療技術成果快速轉化的賽道,不斷塑造發展新動能新優勢。
近日,細胞生態海河實驗室建設取得新進展──實驗室迎來首批科研人員進駐,并將開展相關課題研究,著力打造“前沿技術中心”和“產品孵化中心”兩大開放平臺。截至目前,細胞生態海河實驗室已完成主體工程建設和竣工驗收,儀器設備基本完成購置和調試安裝,即將開啟新篇章。
工作人員在影像實驗室內運行調試超高分辨共聚焦顯微鏡
揭榜掛帥 開放模式匯聚國內頂尖力量
姜爾烈是中國醫學科學院血液病醫院主任醫師、博士生導師。不久前,他設計的一項骨髓移植后并發癥早期診斷與預測技術,順利完成立項并啟動研究,這是細胞生態海河實驗室首批立項的重大研究項目之一。而這次立項的過程,和姜爾烈之前經歷的有很多不同。
“效率更高,而且以產業化為主要目標來要求,答辯時,還有一些企業的負責人,他們來把關有沒有應用價值,在如何實現市場轉化方面,給我們提了一些很好的建議,對我們很有啟發。”姜爾烈說。
而在項目運行上,姜爾烈也感到了許多變化,“經費的使用,包括大的設備的采購比較靈活,每年可以根據第一年的完成情況決定第二年的資助力度。項目組成人員來自幾個單位,現在正處在一個早期的收集樣本階段,如果進行順利,我們后面肯定是會找社會資本加入?!?/p>
姜爾烈感受到的,就是細胞生態海河實驗室實施的“揭榜掛帥”機制釋放的紅利。實驗室設計出關鍵技術攻關、產業融合攻關等研究方向,并公開征集項目。項目實施過程中,研究人員被賦予更高的自由度。
細胞生態海河實驗室副主任周家喜說:“我們把一半的經費都拿出來做‘揭榜掛帥’項目,大約5000萬元,并引入8家知名企業吸納自籌資金2000多萬元,一共7000多萬元的資金池實實在在地支持創新。實驗室以市場需求為導向,目前已經精準布局50個‘揭榜掛帥’項目立項,多個重點項目研究均取得實質性進展?!?/p>
“開放?!敝芗蚁脖硎荆毎鷳B海河實驗室‘揭榜掛帥’組織方式最大的特點就是“開放的模式”。作為實驗室承建單位,中國醫學科學院血液病醫院(中國醫學科學院血液學研究所)并不把眼光局限于單位本身,而是放眼全國,吸納了清華大學、北京大學、中國醫科院、南開大學等17所頂尖院校團隊參與,其中有7位院士承擔項目,集聚國內細胞生態研發的頂尖力量進行深度合作。
周家喜說:“我們的項目管理方式叫‘包干制’,充分信任項目團隊。在細胞生態的研究方向之下,只要能滿足我們理論創新的需要,能夠解決實際問題,就可以自主設置任務和考核指標。不太過多干涉經費使用,他們可以聯合其他科研院所來共同實施。我們也有很多前沿探索類的項目,允許有失敗?!?/p>
通過“揭榜掛帥”方式,細胞生態海河實驗室打破傳統事業單位管理模式,充分發揮出新型研發機構的體制特點,建立了全新用人機制,采取全職、雙聘、委派等靈活方式,引入7位院士、8名國內外頂尖專家、近20位“杰青”“優青”擔任首席,會聚團隊成員700余名,成為我國細胞領域高端人才聚集地。
在一年多的時間里,細胞生態海河實驗室在科研方面取得了不俗的成績。截至目前,實驗室授權發明專利1項,申請23項,其中國際專利3項。實驗室牽頭多家科研院所研發的“新冠復陽風險預測”專利已獲授權,“新冠廣譜中和抗體”專利正在積極推進轉化事宜。同時,以第一單位或通訊單位發表SCI論文285篇,其中高水平論文70篇。
自主創新 打造細胞生態科技創新策源地
如果將人體內的血細胞群比喻成“一個社會”,那么包括造血干細胞在內的不同細胞均有其自身特點,對于它們的精細化研究將對理解相關疾病機理、形成突破性診療有至關重要的作用。隨著精準醫療時代的到來,世界各國非常重視對單細胞研究,競相搶占這一醫學發展的前沿陣地。
由中國醫學科學院血液病醫院(中國醫學科學院血液學研究所)和細胞生態海河實驗室聯合完成的“血細胞分子圖譜建立與血細胞生態研究”項目,日前獲得2022年度天津市自然科學獎特等獎。該項目建立了全球最完整和精細的血細胞單細胞數據共享平臺,為研究應激狀態和疾病狀態下的血細胞分子改變提供了“標準參照”,有助于發現新的治病機制,改變現有的治療策略,從而為廣大血液病病患帶來福音。
為只有在顯微鏡下才能看清的血細胞繪制肖像是朱平的工作之一。作為項目完成人之一,朱平把血細胞圖譜通俗地比喻為“地圖”。“比如說血細胞到底有多少種類,每一種血細胞都有什么功能;在不同的血液病或者其他疾病狀態下,血細胞又發生了怎樣的異常導致疾病的發生;我們可以通過什么方式去干預、診治疾病?!敝炱秸f。
據了解,項目團隊搭建了哺乳動物血細胞分子圖譜網站,將研究成果向全球開放共享,截至目前,已有來自50多個國家和地區的超8000次訪問,為其他相關研究提供了參考目錄,大大提升了我國血細胞研究領域的國際影響力。
依托于承建單位中國醫學科學院血液病醫院(中國醫學科學院血液學研究所)的技術儲備和資源優勢,細胞生態海河實驗室大力推動重大理論創新,依靠原始創新、自主創新,打造細胞生態科技創新策源地碩果累累,多項重要技術取得突破:
研究開發“一種具有高細胞吞噬率的仿貽貝超小脂質納米顆粒制備方法”等2項細胞治療產品的工程化制備技術并獲批專利;建立“動物模型率先闡明FGF12作為肝臟纖維化損傷治療靶點的可行性”等2種細胞治療動物模型;開展“新型靛玉紅衍生物治療復發難治骨髓瘤”的臨床前研究;開展“全球首次報告接受基因治療后,在無需凝血因子IX輸注治療條件下完成全膝關節置換術的血友病B病例”等2種探索性臨床試驗,初步建立一套符合國際標準的細胞生態與細胞命運互作定量評價體系及標準……
高端平臺 實現研究與產業雙向互通
走進剛剛竣工的細胞生態海河實驗室,各類細胞技術領域的先進儀器設備已經基本完成調試安裝。據悉,細胞生態海河實驗室園區占地面積5.8萬平方米,建筑面積8.2萬平方米,一期建筑面積3.9萬平方米,擁有由GMP平臺、孵化器等組成的產品孵化中心,由精準質譜中心、多色流式中心、高分辨率成像中心、生物信息分析與建模中心等組成前沿技術中心,建設承載細胞生態科技攻關和產業發展的高能級載體。
“你看到的這個質譜儀是目前國內最高端的蛋白質組學分析儀器,正在分析蛋白質組。這個設備速度非??欤梢园焉飿颖纠飵缀跛械牡鞍捉M一次性分析出來,效率是其他設備的2—10倍。”青年科學家王洪介紹到,“你看這個圓形的透明罩,每一個罩子代表一臺設備,現在實驗室里安裝了6個罩子也就是6臺設備,未來這里將一共安裝12臺這樣的頂級質譜儀。”
“國內細胞領域研究的頂配?!蓖鹾檫@樣評價細胞生態海河實驗室剛剛建成的GMP平臺。據介紹,濱海高新區投入近5億元資金用于實驗室裝修改造、新建工程、儀器設備采購等硬件設施建設。其中,最引人注目的GMP平臺總面積超1萬平方米,包含免疫細胞、干細胞和病毒3套生產車間,共9條獨立的生產線及配套設施,可提供病毒載體、質粒、干細胞等研發和生產服務,全面投產后,病毒產品年生產能力100批次以上,細胞產品可達500批次以上,打造成為我國北方最大的細胞與基因治療CMC生產基地。
各類平臺搭建完成,實驗室迎來了首批科研人員進駐,王洪就是其中之一。從美國田納西大學畢業后,王洪在一家國際兒童腫瘤研究所工作多年,手握多項全球專利。此次加盟,王洪擔任細胞生態海河實驗室前沿技術中心主任,并將領銜成立一個精準質譜中心,攻關新的細胞治療技術。
“2021年我入職細胞生態海河實驗室后,就馬不停蹄地參與到實驗室精準質譜中心的籌備建設之中。由于質譜技術比較具有前沿性,對空間、設施、儀器的要求都非常高,從最初的設計規劃階段,到現在的設備裝機調試完成階段,我一直深度參與其中。”王洪說,“蛋白質組學相當于芯片的制造技術,目前屬于相對‘卡脖子’的項目,但其實這相當于一個關鍵的底層技術,適用場景非常廣泛且市場巨大?!?/p>
再生醫學行業的龍頭企業天九公司看中了王洪團隊的科研成果,計劃將其轉化應用,用于開發一款治療糖尿病的相關細胞產品,并打算投資5000萬元,在高新區成立一家生物科技公司,實現轉化生產后,預計年產值可超5億元。
“GMP平臺搭建了細胞領域科研人員夢寐以求的環境,相當于我們科研人員有了自己的工廠。GMP平臺將幫助科研人員把科技成果走出實驗室,轉變成產品?!敝芗蚁舱f。
此外,孵化器平臺設置了15個孵化單元,配備細胞培養間、生化實驗室、辦公區等,滿足企業“拎包入住”的需求。同時,入駐企業還可以享受包含前沿技術中心和1.5萬籠位SPF級實驗動物中心等超1萬平方米的硬件支撐,以及專業團隊提供投融資咨詢、領域專家面對面交流等軟件支持,助力初創企業的潛力項目落地生“金”。周家喜介紹說,細胞生態海河實驗室全資成立了載體平臺公司天海未來(天津)生物科技有限公司,下設3家子公司,分別瞄準GMP平臺、孵化器以及生物醫藥供應鏈,提供從“科研轉化──臨床研究──CMC生產──質控評價──材料供應”等全流程產業鏈服務,通過生態體系內各項要素的協同運作,實現基礎研究與產業應用的雙向互通。
產業聚集 天津搶占細胞產業新賽道
細胞治療是指采用生物工程的方法獲取具有特定功能的細胞,并通過體外擴增、特殊培養等處理,使這些細胞具有增強免疫、殺死病原體和腫瘤細胞等功能,從而達到治療某種疾病的目的,目前主要的細胞治療方式為免疫細胞治療和干細胞治療。
周家喜解釋道:“免疫細胞治療,一般是指在體外對某些類型的免疫細胞如T細胞、NK細胞等進行有針對性處理后再回輸人體內,使其表現出殺傷腫瘤細胞、清除病毒等功能。還有一些與造血系統相關的疾病,我們可以把患者的造血干細胞取出來,用基因編輯技術把突變的基因修復到正常的狀態,然后再把它移植回去。”
作為一種新興的治療方式,細胞治療在眾多疾病特別是癌癥、遺傳疾病、傳染病的治療中展現出良好的效果。近年來,在技術、政策、市場等驅動下,我國細胞治療產業呈現出蓬勃發展的態勢,細胞治療被認為是創新藥領域極具潛力的細分賽道?!皩嶒炇野l揮龍頭帶動作用,圍繞科創鏈布局產業鏈,目前已與生物醫藥產業鏈上下游60余家頭部企業和科研機構對接合作,與16家企業開展協作,與9家企業達成入駐孵化器意向?!敝芗蚁舱f。
為了加速科技成果“從1到N”的轉化,細胞生態海河實驗室與國開行天津分行、海河產業基金、海爾創投等知名資本有機聯動,打造“金融+投資+產業”業務模式,構建“創新鏈”到“產業鏈”完整閉環。
此外,高新區還與海河產業基金共同設立生物醫藥基金,聯手助力細胞產業發展。海泰海河基金副總經理趙金峰表示:“基金在設立初期,就已經和細胞生態海河實驗室這一創新動力核形成了項目對接與推進機制。基金依托細胞生態海河實驗室的全球、全國權威地位,通過基金的資本運作賦能,在項目早期就可以給予資金支持,助推實驗室成果轉化盡快落地?!?/p>
目前,高新區以細胞產業為突破口正在大力推進京津冀特色“細胞谷”建設,圍繞細胞生態海河實驗室為創新動力核形成“一核一帶一圈”產業發展空間布局體系,目前已集聚40余家細胞領域企業。
高新區生物醫藥產業局局長趙晶說:“通過我們細胞生態海河實驗室,高新區鏈接了全國甚至于全球細胞和基因這個行業當中非常優秀的企業,聚集在實驗室的周圍,形成了涵蓋細胞提取制備、細胞存儲、質控檢驗、研發生產、應用轉化、冷鏈物流等全細胞產業鏈,產業集聚發展態勢明顯?!?/p>
近兩年來,高新區圍繞細胞產業,在原始創新、產業轉化、先行先試、檢驗檢測、科學監管等方向全面布局?!拔磥砀咝聟^將重點圍繞細胞及基因治療、靶向藥物等領域,依托細胞生態海河實驗室的‘強磁場’作用,不斷壯大創新企業群體,著力提升京津冀特色‘細胞谷’發展能級?!壁w晶表示。