Matricelf：生产人类iPSC的独家技术，有望制造治愈瘫痪的3D打印植入物

2022年5月，南极熊获悉，以色列再生医学公司Matricelf在开发用于脊髓损伤瘫痪患者的3D打印神经植入物方面达到了一个新的里程碑，有望至于瘫痪。

Matricelf 已经成功地从人类外周血细胞（一般指外周血红细胞）中制造了诱导多能干细胞 (iPSC)，这些干细胞可以与特殊的水凝胶结合，形成有望治愈瘫痪的3D打印植入物。

Matricelf首席执行官Asaf Toker表示：“我们独立生产人类iPSC的能力是研发团队在科学和商业领域的一项巨大成就。目前我们无需依赖外包即可生产 iPSC 的能力使公司成为细胞治疗和再生医学行业的核心参与者，并将降低未来的制造成本。我们相信，iPSC的独立制造能力在脊髓损伤市场以及未来各种医疗市场中都具备明显的经济竞争力。”


△Matricelf的3D生物打印脊髓过程的阶段。图片来自Matricelf。

Matricelf的3D生物打印技术
Matricelf 成立于 2019 年，具备一项正在申请专利的3D生物打印技术，该技术在过去十年中一直在特拉维夫大学(TAU) 的实验室中进行开发，这个实验室是 Matricelf 的创始人之一和公司首席科学官Tal Dvir教授的实验室。

2022年1月，Matricellf表示它已与TAU的技术转让公司Ramot签署了一项全球独家的许可协议，以使用该技术。据报道，该技术在2019年被用于生产世界上第一个 3D打印心脏。此生物打印技术通过同时3D打印来自患者的细胞和细胞外基质 (ECM) 来制造的人体组织和器官。此技术使用液态纳米粒子能够产生稳定打印结构，并在打印完成后仍具有高分辨率和精度。

2022年2月，Matricellf宣布已成功在瘫痪的老鼠身上测试了一种3D打印脊髓组织植入物，瘫痪的老鼠能够再次行走。该公司目前正准备在2024年利用3D打印脊髓植入物进行人体试验，并认为这可以在短短几年内为瘫痪提供潜在的治愈方法。


△特拉维夫大学 3D 生物打印心脏。

制造人类 iPSC
Matricelf 的最新突破是该公司能够首次从人类外周血细胞中生产内部IPSC。IPSCs能够分化成不同的细胞类型，包括神经细胞，并广泛用于再生医学、疾病研究和药物发现等领域。 Matricelf通过将他们自主开发的iPSC与独特的热响应水凝胶相结合，Matriclf将生产3D打印的神经植入物，使脊髓损伤患者能够再次行走。 3D 打印植入物旨在使用源自个体患者的细胞和ECM成分，使脊髓内部和周围的受损组织再生。能够自行制造iPSC是公司临床前研发计划的一项重大成就。据该公司称，在开发水凝胶的同时独立生产iPSC是实现神经组织植入物端到端独立制造能力的关键一步。

Matricelf 研发副总裁 Tamar Harel Adar 表示：“ iPSC具有分化为任何细胞类型的潜力，是细胞治疗和再生医学领域一项革命性且有前途的技术。iPSC 的独立制造能力是研发团队日以继夜的工作结果，我为我们的研究团队感到自豪。利用患者自身的成熟细胞制造 IPSC 的能力意义重大，因为它能够生产新组织，替代各种人类受损组织。”


△脊髓植入物的产生和表征。图片来自 Matricelf。

3D 生物打印
在研究方面，过去几年已经出现了含有活细胞的3D打印支架的发展，这些支架可以帮助恢复脊髓损伤患者的某些功能。2018年8月，由明尼苏达大学开发的生物打印支架由硅胶和干细胞组成，可以在位于损伤周围的活神经细胞之间形成“桥梁”。


△3D打印的脊柱支架。照片来自明尼苏达大学。

2019年1月，加州大学圣地亚哥分校的科学家们成功地 3D 打印了一个2毫米的脊髓植入物修复大鼠的脊髓损伤。


△用作修复大鼠脊髓损伤的支架的 3D 打印植入物

在手术应用方面，2020年10月，骨科植入物制造商4WEB Medical推出了其独立的3D 打印前旋转桁架系统，旨在帮助外科医生进行脊柱手术，而 3D 打印骨科设备开发商Orthofix Medical推出了其用于后腰椎的FORZA Ti PLIF Spacer System椎间融合手术。


△4WEB销售的一系列由专有的桁架技术制造的脊柱植入设备