媒体广医

【广州日报】病人自己的血竟可做成“再生因子”,助伤口加速愈合

发布者:林霞虹 梁凯涛 白恬 黄璀玥 编辑:梁凯涛 发表时间:2019-09-26 来源:广州日报 浏览次数:

  蜥蜴断了尾巴,可以重新长出来,人类要是也像壁虎一样拥有“再生”功能多好!

  皮肤外伤久治难愈,但抽出病人的血“萃取”自体复合生长因子做成“特殊生物敷料”往伤口上一敷,伤口愈合时间就能缩短2/3;骨头缺了一块,只需要3D打印出框架,再用实验室诱导分化的干细胞“铺设”上去,干细胞就能像水泥一样爬满框架,长出新骨——这,听上去像天方夜谭,但在广州医科大学再生医学与3D打印技术转化研究中心主任张智勇团队的努力下,人类拥有“再生”功能的梦想正一步步成为现实。

  张智勇希望,通过努力,未来的5-10年,再生医学能像药物、医疗器械等一样,成为临床治疗的常规选项。

  再生医学“极客”:

  让再生医学技术从实验室走进临床

  张智勇说人类外科医学的发展可以分为三个阶段。最早是“切除”,人体某一部分坏了,最早的外科处理办法就是直接切掉;后来则是“替代”,比如某个关节坏了,就替换一个人工的金属关节;现在则有了第三种办法“再生”,假如软骨坏了,用再生医学技术可让它再长出来。

  “再生医学”,对普通人来说,这个词听上去有些陌生,甚至带有几分神秘。

  “事实上,人类本来就有组织修复再生能力,比如身上有个小划痕,会自己长好。只是这个能力是有限的,不像蜥蜴断了尾巴还可以再长出来。”张智勇说,“因此,我们希望利用再生医学原理及技术,去加强人体组织的修复再生能力,解决临床上组织、器官的创伤和缺损问题。再生医学是一门多学科交叉的新兴学科,涉及到生物学、临床医学、材料学、工程学等领域,是人类医学发展的未来。”


3D打印出可降解的手术修复材料

  还在新加坡读博士及工作期间,张智勇所在的团队就曾做过一些大面积颅骨缺损的临床应用案例。一位外伤病人,颅骨缺损了1/4。他们用可降解材料3D打印出缺损颅骨的形状,搭建起一个“桥梁”,再从病人身上取出骨髓成骨干细胞,将其诱导分化,铺设在“桥梁”上,慢慢地,缺损的组织就可以在“桥梁”上重新生长出来,同时“桥梁”可以被慢慢降解吸收,最后伤口部位长出了一块完美契合的天然的骨头。

  但是,这项看起来很好的技术却一直在临床应用不了。张智勇分析,一方面,用病人的自体干细胞体外培养,需要大量处理制备等待时间,病人往往要等上两三个月,根本等不起;另一方面,这种针对每个病人单独量身定制的做法,所有设施、设备、人员成本都要病人承担,成本很高;此外,一些病人自身细胞再生活性不够好,取不出比较好的细胞。

  他打了一个比方:“这就像早期的计算机一样,个头又大又昂贵,只有军方、国防实验室才用得起的。”。

  所以张智勇教授团队一直在研发基于同种异体干细胞的再生医学技术,以及再生医学的规模化、自动化制备技术,大幅度降低成本,又可以让病人即需即取,最终让再生医学技术像现在的计算机一样,让每个病人都用得起,让再生医学真正成为临床治疗的常规选项。

  张智勇的偶像是缔造了特斯拉和SpaceX的埃隆·马斯克,他觉得马斯克是科技“极客”的代表,其敢于梦想、敢于实践、通过不断自我挑战、不断跨界学习和科技创新的“极客”精神改变着世界,也深深感染了张智勇和他的年轻的团队,让他们立志做再生医学的“极客”,用再生医学科技改变现有临床治疗现状。他相信,再生医学是人类医学的未来,在5-10年内就可在临床获得推广,成为临床的常规选择,就跟现在人们去医院开药、换关节一样。

  神奇疗效:

  病人的血萃取出“再生因子”,帮助伤口加速愈合

  但是,同种异体干细胞技术要走的法规申报及准备需要很长时间。为解决临床实际问题、且让医生和病人尽快建立对再生医学的信心,张智勇团队又研发了一种法规门槛较低、可以较快就能应用于临床的再生医学技术——自体再生因子技术(ARF)。

  今年8月20日,19岁的小华从佛山转院来到广医三院。他因骑电动车不慎受伤,右脚脚背上皮肤缺损,脚背的肌腱都露出来了,伤口有碗口那么大。肌腱暴露属于骨外伤中较难恢复的一类,肌腱就好比连接骨头和肌肉的橡皮筋,肌腱暴露时意味着周边的组织都已经损伤了,裸露的肌腱就像光秃秃的石头,没有血肉和皮肤的覆盖,还会有感染的风险。要让小华的伤口愈合,就好像要在石头上长出草。

  在实验室提取、浓缩出高浓度、复合型的生长因子,制成特殊的再生修复“粉末”

  这时候,自体再生因子技术(ARF)派上了用场。入院第二天,医院便为小华实施了ARF技术,抽取小华的血液,在实验室提取、浓缩出高浓度、复合型的生长因子,制成特殊的再生因子生物敷料,再敷在伤口上,加速伤口愈合。仅仅两次治疗后,暴露在外的肌腱上便覆盖了肉芽。就连医护人员都惊讶:“这么短时间内石头上还真的长草了!”9月3日,医生趁热打铁为小华做了植皮手术,术后又再为小华敷上再生修复生物敷料。

  9月17日,在小华住院28天后,原本需要两三个月才能愈合的创面在新的再生医学技术治疗下不到一个月就已基本愈合,小华出院了。出院前,小华的母亲紧紧拉着张智勇的手道谢,并表示希望他们的技术能及早得到推广,造福更多病人。

  从2017年再生医学与3D打印技术转化研究中心成立以来,短短2年时间,张智勇团队已经用自体再生因子治疗技术帮助了100多例病人。这些病人的慢性伤口久治难愈,借助自体再生因子治疗后,大部分病人的伤口都加速了愈合。“一位病人的妻子对我说: ‘张教授,没有您的这个技术,我老公不知道还能不能撑过去。’听到她的这句话,我比发第一篇文章还高兴。”

  近期,自体再生因子治疗技术获得“广州市临床重大技术立项”。张智勇说,此次全市共有12个临床重大技术获得立项。“作为唯一一个从实验室发起和主持的项目,我们没有深厚的临床背景,但能获得广州市卫健委和临床专家认可,倍受鼓舞。”

  此外,张智勇还受邀加入广州医科大学呼吸疾病国家重点实验室,担任呼吸疾病与组织工程学组组长。他说,除了以前专注的骨科、整形外科,他还希望再生医学技术能够在呼吸科等更多临床科室得到应用。

  高考志愿全部报生物,博士毕业时差点改行

  张智勇来自福建漳州农村。小时候,他特别喜欢看科学家的故事。高中学了生物后,他发现这是最对自己胃口的学科。

  2000年,张智勇参加高考,当年6月,恰逢科学家宣布人类基因组草图的绘制工作已经完成,到处都在说“21世纪是生物科学的世纪”。

  “我这辈子非生物不读了。”考了县里理科第一名的张智勇踌躇满志地在所有专业志愿上都填报了生物。“上大学临行前,我们的年段长老师还特意拉着我,语重心长地说道:  ‘我们这个小县城出了很多老板,但没怎么出过科学家,希望你以后成为一个科学家,给我们家乡争光。’”

  然而跟很多读生物的学子一样,张智勇也经历了一阵迷茫,差点儿放弃生物。“为了发论文,经常熬夜做实验,也经常在夜深人静的时候问自己,我这么辛苦工作意义何在?我这辈子难道就是为了纯粹发论文而活?”找不到意义时,张智勇差点儿去投行工作。然而,2008年金融危机打乱了他去投行工作的计划,却让他回到实验室开始从事更偏临床应用方面的转化研究,这让他重新找到了当年报考生物的踌躇满志的感觉,思考清楚了自己科研工作和人生的意义,并清晰定位了自己的职业发展道路——再生医学技术的临床转化及推广。

  2012年,刚刚满31岁的张智勇作为人才引进被上海交大破格聘为教授、博导,成为上海交大医学院系统最年轻的博导之一。2017年,张智勇离开上海交大,来到了广州医科大学,从事再生医学转化工作。当时,许多人不解为什么他要离开上海交大,但他觉得,以前从事的工作主要在实验室,但要真正造福病人,还需要和临床更好地结合,而广州提供的机会,让他真正找到了自己的价值和意义。

  人物名片:

  张智勇,教授,博导。广州医科大学再生医学与3D打印技术转化研究中心主任,广东省普通高校生物医学工程技术研究中心主任,组织工程国家工程研究中心华南分中心主任;呼吸疾病国家重点实验室呼吸疾病与组织工程学组组长。荣获教育部自然科学一等奖、中华医学科技奖二等奖等13项国际、国内学术奖项。

  研究领域:

  从事干细胞、生物材料在骨科、整形外科、皮肤科、呼吸科等中组织修复再生的临床转化研究。

  创新感言:

  创新分不同层次。中国过去很多创新更多专注于偏软的模式创新(如共享单车、电子商务等),我认为中国产业升级等需求,更需要硬核科技的创新(如生物医药、芯片等),这是未来中国创新的关键核心和趋势。

  广州在医疗上有很好沉淀,发展生物医学是很好的着力点。希望广州能更注重转化研究方面的扶持。发文章比较好考核,但转化研究周期长,需要更多支持,建议政府建立更多产学研示范基地,撮合多方面力量,促进技术转化。

  广州日报全媒体文字记者 林霞虹

  通讯员 梁凯涛、白恬、黄璀玥

  广州日报全媒体图片记者 庄小龙

  广州日报全媒体编辑 黄宽伟

  媒体链接:https://pc.gzdaily.cn/amucsite/pad/index.html?from=timeline&isappinstalled=0#/detail/1025333?site4