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Living Tissues: growing cartilage, repairing joints

醫療創企Living Tissues研幹細胞培植軟骨技術

Daniel Chik 戚子傑BEng(MedE) 2007; PhD 2012

 

Annie Cheng 鄭曉華BEng(MedE) 2007; PhD 2012

 

Alvin Zhang 張偉PhD 2015 

 

Barbara Chan 陳佩

Associate Dean of Engineering

Medical startups in Hong Kong are far and few between. However, one such startup is Living Tissues Company Limited (in short Living Tissues)  and it is also one of the ten winners of DreamCatchers 100K 2016, which was awarded HK$100,000 after competing against 17 other startups.

 

Established in 2014 by a group of HKU alumni and other members, Living Tissues has developed an automated system that involves minimal human interference to fabricate cartilage and biomaterial from stem cells to be used for in-house repairs. As the population gets older, heavier or takes up a sportier lifestyle, problems with knees and other joints are expected to increase.

 

With the ultimate goal of providing personalised solutions for cartilage repair and an early intervention procedure, which may prevent further degeneration of joints, Living Tissues is now preparing for a clinical trial of its product in three public hospitals in Hong Kong. It is hoped that the product receives approval so it can be launched in both Hong Kong and Mainland China.

 

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文章及相片鳴謝:《香港01》

原文:《香港01》網站

 

撰文: 陳彥婷

 

退化性關節痛一直是老一輩的剋星,據衛生署的數字表示,全港有近五成長者受著關節痛困擾,而且情況有年輕化的趨勢。坊間雖有不少藥物及手術能治療不同程度的關節痛,但效果未必最理想,而且價錢亦可能令人卻步,因此醫療創業團隊Living Tissues打算以幹細胞培植技術配合機械,希望能做出品質超值的關節產品以對症下藥改善關節炎帶來的困擾。

 

「醫生一般不會在40歲時替病人更換人工關節,但當你想在50歲時更換,他們亦沒法辦到,因為骨頭早已破損掉,最後,患者仍只得坐輪椅。」Living Tissues成員之一戚子傑徐徐道出現有技術的弊病,「在未來5至10年,全球人口老化的情況會更為嚴重,長者人口可能佔總人口的3成,而當中有4成人或會受到軟骨問題及中年時出現的關節炎所困擾,加上香港現時愈來愈多人做運動,馬拉松與跑步等都會令關節勞損變得明顯。當人在20至30歲時遇上關節勞損,坊間的治療模式是鼓勵他們做物理治療及吃藥止痛,待至60歲時才置入人工關節,但這並不是一勞永逸的,因為以金屬及塑料製成的人工關節經長時間使用亦會變鬆,結果可能只讓患者多賺10年紓緩問題的時間。」

 

有見及此,於醫療工程學系當研究生的5人便組成創業團隊,希望憑自己懂得的知識來幫助有關人士:利用時下常用的幹細胞科技,在病人身上抽取10多毫升骨髓,再放到培養箱培植,並定期加入刺激因子,讓它們變成骨骼或軟骨,令醫生日後可按照患者狀況,在需要時把組織直接放進他們的體內。戚子傑說:「這技術做出來的軟骨與人體本來的軟骨,在物理性質及結構上均很相似,我們希望利用患者自己的幹細胞培植軟骨,而非以外來的物料取代它,因為自身造出來的組織不會有排斥。」他們曾於動物身上進行了1年的測試,觀察到有關組織並沒有增生變成腫瘤,結構上亦沒有太大改變,反應算是在預期之內。

 

以幹細胞製作人工關節其實已非新鮮事,但團隊卻加以改良現今的幹細胞科技,再結合自動化機器生產,更聲稱已研創出市面 上未曾出現,能同一時間製出多顆成分與大小皆一樣的微組織。戚子傑說:「市場上現有的技術,有的不是利用幹細胞,而是利用軟骨細胞培植,但由於那些細胞無增生能力,因此培養時間較長;有臨床試驗會向受損部位注射幹細胞,待細胞日後自行成長,不過有病人會疑慮醫護人員打了什麼進入身體,因此我們認為首先在體外培植軟骨細胞,然後才將組織置入身體這做法比較好。我們在製作8至10毫米大小的軟骨時會用上過萬粒的細胞微組織,因為我們發現細小的組織能更有效地輸送營養。」

 

科研凡有什麼驚人發現,大眾市民第一句多會問及收費如何,因為凡涉及幹細胞的計劃,通常附帶著昂貴的價格,不過團隊正打算一改這種價值觀。「市面上有抽取成熟細胞培植的技術,但每次需收取2至3萬美元,這差不多是20至30萬元港幣,而且效果亦未必理想,而置入人功關節,以國內市場為例,就算有著醫療保險補貼,每隻腳所需的治療費用亦要幾萬元。」他們說假若能大規模生產中介液及膠原蛋白等輔助材料,便可省掉人工,從而降低成本,治療費用可以做到置入人工關節的3分之1,「若要經人手逐一打出微組織,可能需8小時才做到1萬顆,但利用機器協助,只需要1小時便做到。機器可增加產量及以減少人為錯誤,確保所有組織都是均等大小。」另一成員張偉說:「我們以affordable care(大眾化的醫療技術)為宗旨,希望科技可以獲更多人採用,減少老年人更換關節的需要。」

 

如今團隊已在準備臨床工作,但此刻的成果並非一朝一夕,而是花了長達7年才研發得的成果。成立於2008年的Living Tissues,是延續著其中一位成員博士論文的研究為本。團隊7年來一直研究如何令幹細胞變成指定軟骨,唯過往的研究成果與市場既有技術的分別不大,要至近日才做出最為理想的「第4代」產品,並將於本年年底分別在瑪麗醫院、威爾斯醫院及伊利沙伯醫院進行1年的臨床測試,不過需等待政府部門審批,才能正式推出市場。他們未敢為產品訂立推出市場的時間表,只期望於2年內能在香港大規模推出,但比起始創地的市場,他們更垂涎中國的龐大市場,而在內地長大的張偉,亦較了解當地情況,「國內的醫學工程相對地比香港走得快,因此市面上有很多不同類型的幹細胞技術,大眾的接受程度亦很高,注射式的科技非常普及,甚至在診所及醫院亦可做到。不過同樣地,中國藥監局審批需時,據我所知,CFDA(國家食品毒品監督管理總局)曾嘗試放寬制度,仿傚美國的fast track制 度以加快通過流程,不過因曾引起混亂,所以現在又收緊了,所以最少要1至1年半作審批。」

 

產品正要進入面世的關鍵時刻,他們打算利用剛在香港大學贏得的創業基金去改良機器,並與臨床研究雙線走,「拋磚引玉」吸引已有興趣的投資者,而在市場計劃方面,一邊要與中國藥監局及香港衛生署釐清產品本質,另一邊又要與醫院方面保持溝通。工作確是源源不絕,不過他們仍抱著對未來的願景而繼續努力,「我們保守希望,這技術能在10年內診治10至20萬患者」。

市場上現有的技術,有的不是利用幹細胞,而是利用軟骨細胞培植,但由於那些細胞無增生能力,因此培養時間較長;有臨床試驗會向受損部位注射幹細胞,待細胞日後自行成長,不過有病人會疑慮醫護人員打了什麼進入身體,因此我們認為首先在體外培植軟骨細胞,然後才將組織置入身體這做法比較好。

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