川观新闻记者 魏冯 文/视频拍摄剪辑

2024首届核酸四面体产业发展论坛7月7日在成都举办,论坛由口腔疾病防治全国重点实验室(四川大学)、四川省口腔生物材料工程中心主办。中国科学院的三名院士——樊东海、王松林、Itamar Willner和国内外专家学者,深入研讨核酸四面体技术的最新发展动态、研究成果及其产业应用与市场潜力,现场还揭牌 “核酸四面体联合工程中心”,旨在进一步推动该技术在生物医药领域的蓬勃发展,实现产学研深度融合。

“核酸四面体联合工程中心”揭牌。会务组供图

吸引多名院士、顶尖专家阵容讨论的“核酸四面体”是什么?其运用对疾病治疗有什么益处?联合工程中心揭牌意味着什么?7月7日上午,记者采访了多名专家。

“核酸四面体”。图据《四川大学学报(医学版)》官方网站

既是“药物”也是“载体”

“核酸四面体”在精准医学、基因编辑等方面潜力巨大

“从空间结构来讲,核酸在自然界中是以‘二维链状’形式存在,且非常柔软,如果想把它‘递送’到细胞里发挥作用,就会很困难。过去传统技术,要通过病毒或脂质体当‘运输工具’,才能把核酸送到细胞里面去。”四川大学华西口腔医学院党委副书记林云锋教授说。

林云锋教授接受专访。会务组供图

而“核酸四面体”正如其名。“核酸四面体在自然界中并不存在,我们通过空间折叠折纸技术,把二维线状折叠成一个三维空间立体形状(由四条DNA单链折叠,形成正四面体结构),这时,它变得非常‘有刚性’且‘稳定’,可以自由地穿过细胞膜和各类生物屏障。”林云锋教授说。

据了解,2006年中国科学院院士樊春海团队基于DNA折纸技术构造出一幅地图图案,展示DNA纳米结构在构建复杂图形方面的巨大潜力。受樊春海院士“框架核酸”(即不同形式的DNA结构,通过DNA折纸技术将连成片的DNA当作“纸”,经过设计和堆叠构建出自己想要的模样,实现人工设计自组装核酸结构)理论启发,林云锋教授于2013年开始核酸四面体在医学领域的应用研究,发现其能够调控大量细胞生物学行为,并可用于药物和基因的递送。

中国科学院院士樊春海。会务组供图

“核酸四面体技术既是一种核酸药物,也是一个载体,本身药物递送能力也很强,这是它最大的特色。”受访时,樊春海院士表示,核酸四面体技术在精准医学、药物递送、基因编辑等多个方面潜力巨大。

中国科学院院士王松灵也表示,核酸四面体作为一种高度可定制的纳米结构,在稳态医学中展现广阔的应用前景,有望通过各种形式调控口腔微生态平衡、增强免疫调节功能、促进组织再生,为口腔疾病防治提供新的解决方案。口腔疾病防治全国重点实验室主任周学东说,核酸四面体技术正逐步改变疾病的诊疗方式,其应用范围已扩展至影像学、靶向药物递送以及及基因治疗等,应用前景广阔。

中国科学院院士王松林。会务组供图

“核酸四面体”眼科药物已进入临床前阶段

当前在神经退行性疾病、骨关节病等领域进行开发

“历时11年基础研究、5年临床前转化应用,我们团队近年与多家机构进行合作研发,像‘核酸四面体’眼科药物已进入临床前阶段。”林云锋教授介绍,经过跟中山大学中山眼科中心常年密切合作,目前的动物实验发现,核酸四面体治疗效果已超过阿柏西普(眼科领域全球主流药物)的治疗效果,今年底或明年初可进入临床一期实验。

“先探索‘核酸四面体’在眼科药物方面的应用,出于多方面考量,眼睛本身小、且自成体系,体积大概只有4.5毫升,如果一个药去治疗心脑血管的疾病,打进静脉需要的药量非常大。打进眼睛的药只要控制好,相对安全,且药量只需全身用药的千分之一左右。”中山大学中山眼科中心眼底外科主任丁小燕表示,目前,年龄相关性黄斑变性患者按照VEGF治疗,平均每一个病人第一年需注射5至9针。“有一名患有糖尿病视网膜病变十多年的患者,每只眼睛累计注射120多针,我们未来希望患者只需来一支强效针,之后靠日常点‘核酸四面体’眼药水就能控制病情,不用再打那么多针。”

当前,核酸四面体在神经退行性疾病(如渐冻症)、骨关节病、皮肤修复、生发等领域进行探索性开发,也可通过生物合成的方式制备,并应用于医美和护肤品,截至2023年底7款妆字号产品已上市。林云锋教授透露,今年“核酸四面体”相关的口服液、护肤液、面膜等产品将面世,在口腔方面也将开拓出新的漱口水或消毒液,用于龋病防治等。

成立“核酸四面体联合工程中心”

吸引3名中科院院士、上百名研究人员加入

当天,现场还进行了“核酸四面体联合工程中心”揭牌。该中心由成都市金牛区人民政府、口腔疾病防治全国重点实验室(四川大学)、成都云海四面体生物科技有限公司共建,旨在培养高能级核酸产业人才、开展核酸四面体新课题研究等。

多名专家表示, 近年来四川大力推进生物医药产业高质量发展,出台了一系列优化药品监管和促进科技创新的政策措施。目前成都生物医药产业已形成产业定位高、发展速度快、整合力度大,金融服务强、营商环境优、国际化服务水平高等诸多显著优势,发展核酸四面体产业前景广阔。

在林云锋看来,“核酸四面体联合工程中心”有别于“实验室”。“我们希望把核酸四面体的技术从基础研究阶段推到临床应用,目前核酸四面体成本每克接近40万元,经过大量生物合成后,希望把每克成本降低到数千元,让更多患者受益,打造核酸产业高地。”

据云海生物总裁罗德伦介绍,“核酸四面体联合工程中心”主任为樊春海院士,两名副主任由王松林院士、外籍院士Itamar Willner院士担任,成员包括眼科、骨科等领域的临床专家,及口腔疾病防治全国重点实验室上百名研究人员,办公地设在云海生物,实验场地设在该重点实验室。

近年来,我国核酸药物高速发展,但缺少高效安全的递送工具,核酸四面体作为新型基因和药物的递送平台,打破国外在该领域常年的技术和专利封锁,实现自主可控的“中国方案”和“中国技术”,填补我国该领域的产学研空白。“核酸四面体所涉及的领域不局限在单一病种,我们希望做一种底层的药物运输技术,就像‘火箭’或‘高铁’一样,成为高效工具,未来在众多的医药领域找到应用场景。”林云锋教授表示,目前团队已申请100多项国内外专利,制定了全球技术标准和全球应用方案。