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23万颅面缺陷患者福音!研究人员开发出生成人体软骨的新方法:从干细胞中产生软骨细胞【附干细胞医疗技术赛道观察图谱】

研选快讯

瞻观前沿

美国蒙大拿大学的研究人员及其合作者开发出了一种在头颈部制造人体软骨的新技术。蒙大拿大学生物科学系生物学教授马克·格莱姆斯解释说,他们成功地促使干细胞转化为通常形成人类颅面软骨的细胞类型。干细胞具有自我更新和分化成各种细胞类型的能力,有可能彻底改变颅面缺损和损伤的治疗方法。

格莱姆斯说:“通常产生这种软骨的细胞被称为神经嵴细胞,我们发现了一种利用神经嵴细胞生成颅面类器官的新方法。”

格莱姆斯表示,美国每年有23万名患有颅面缺陷的儿童出生,迫切需要新方法来再生人体软骨。实验室中培育软骨还可以带来有效的治疗方法,以修复因受伤而造成的颅面软骨损伤。研究人员研究了RNA和蛋白质水平的基因表达数据,揭示了软骨细胞如何从干细胞产生。他们发现,干细胞在早期阶段会进行交流,从而变成弹性软骨,而弹性软骨正是人类耳朵的组成部分。

为了实现这一目标,研究团队利用广泛的生物标志物分析和机器学习模式识别技术来了解细胞分化为软骨时所涉及的细胞信号通路。格莱姆斯说,“要使用患者来源的干细胞在实验室中生成颅面软骨,你需要了解人类特有的分化机制,我们的目标是开发一种使用人类干细胞生成颅面软骨以供移植的方案。”

干细胞

图片来源:摄图网

技术价值观察

在干细胞产业链中,处于上游的主要是干细胞采集与存储企业。细胞储存通过一定的方法将细胞中的APSC多能细胞保存一定的期限,保证细胞的功能和活性不受明显的影响。干细胞产业链中游是干细胞增殖与药物研发企业,主要从事技术研发工作。下游由开展干细胞医疗的机构组成,以体系三甲医院为主,目前,干细胞治疗可用于对组织细胞损伤修复、代替损伤细胞功能等领域的疾病治疗;用体外培养、扩增的干细胞培育人体组织器官进行器官移植以及对自身免疫性疾病进行生物修复。此外,在消费级应用领域,干细胞还能用于医学美容,延缓细胞衰老。

研究人员开发出利用干细胞生成人体软骨的新方法,有可能彻底改变颅面缺损和损伤的治疗方法。因此,从干细胞医疗产业链上看,该技术处于产业链的下游应用环节。

图表1:干细胞医疗产业链结构梳理

宏观市场观察

——干细胞具有自我复制、多向分化、可移植性等特点

干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能细胞,在一定条件下,它可以分化成多种功能细胞。干细胞具有自我复制、多向分化、对组织损伤产生反应、可移植性等特点。

图表1:干细胞的特点

——干细胞专利技术布局

从干细胞细分专利技术申请的热度来看,间充质干细胞技术具备较高的专利申请热度,专利申请总量为34778项,申请人数量达79个;从技术跨度来看,胚胎干细胞跨技术专利申请量较多,技术跨度达242个IPC小类;从技术市场覆盖广度来看,造血干细胞技术、脐血干细胞技术、间充质干细胞技术、胚胎干细胞技术均覆盖60个以上国家和地区,说明这些技术受到全球范围内的关注和研究。

图表6:2023年全球干细胞技术专利情况对比(单位:项,个)

——干细胞治疗适应症主要为自身免疫疾病、基因疾病等

疾病的治疗方式从药物治疗逐步转变为细胞治疗,主要因其具有独特作用机制、靶向性更强以及能为患者带来个性化治疗。由于干细胞的生物特性,人们期望通过干细胞疗法治疗疑难杂症,目前干细胞治疗适应症主要分布在自体免疫疾病、基因疾病、骨骼及软骨修复。

图表1:干细胞治疗适应症分析

——干细胞科技企业技术布局

目前,中国干细胞企业技术主要布局间充质干细胞技术、造血干细胞技术和胚胎干细胞技术领域。其中,间充质干细胞技术为企业布局重点研发方向。

图表8:干细胞企业技术及应用领域布局

——政策推动干细胞技术研发及转化应用

近年来,干细胞被相继写进《“十四五”国家规划》和《“健康中国2030”规划纲要》。《“十四五”国家规划》指出,重点发展干细胞治疗、特异性免疫球蛋白、基因治疗产品、免疫细胞治疗等。《“健康中国2030”规划纲要》指出,将干细胞与再生医学、生物治疗、新型疫苗等医学前沿技术,作为重点发展方向。整体来看,我国干细胞技术的发展目标主要集中在技术研发与转化、应用领域拓展、行业标准规范建立等方面。

图表11:干细胞技术发展目标

中国干细胞医疗技术赛道热力图

中国干细胞医疗技术赛道热力图

根据前瞻产业热力图显示,与干细胞医疗关键技术强关联的城市集群主要集中在华南和华东地区,并且以广东、上海地区为重点发展区域,未来布局干细胞医疗技术及其他先进技术的发展路径,极大可能性在于华南和华东地区优先导入,其中可重点关注广东省广州市天河区、白云区和番禹区、上海市浦东新区、广东省深圳市福田区所处干细胞医疗的相关企业,以及该地方对于干细胞医疗产业发展投资环境、供给市场的潜力空间。

前瞻经济学人APP资讯组

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国干细胞医疗行业发展前景预测与投资战略规划分析报告》。

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