Matricelf利用內部誘導3D打印人類干細胞，有望實現(xiàn)治愈癱瘓的醫(yī)學奇跡！

2022年5月3日，南極熊獲悉，以色列再生醫(yī)學公司Matricelf在為脊髓損傷的癱瘓病人開發(fā)3D打印神經植入物方面達到了一個新的里程碑。

該公司已經成功地從人類外周血細胞中生產出自己的內部誘導多能干細胞（iPSCs），這些細胞將與一種獨特的水凝膠相結合，形成3D打印植入物，有可能治愈癱瘓。

Matricelf的首席執(zhí)行官AsafToker說："我們獨立生產人類iPSCs的能力是研發(fā)團隊在科學和商業(yè)影響方面取得的巨大成就，而不需要依賴外部的子合同，這使公司成為細胞治療和再生醫(yī)學行業(yè)的核心參與者，并將降低未來的制造成本。我們相信，獨立的iPSCs制造能力在每年處理脊髓損傷的數(shù)十億美元的市場中是一個顯著的經濟優(yōu)勢，在未來也將用于其他各種醫(yī)療應用。"

△Matricelf的3D生物打印脊髓的工藝流程。圖片來自Matricelf。

Matricelf的3D生物打印技術

Matricelf成立于2019年，他們的專利3D生物打印技術在過去十年中一直在特拉維夫大學（TAU）塔爾-德維爾教授的實驗室進行開發(fā)，他是Matricelf的創(chuàng)始人之一和公司的首席科學家。

今年1月，Matricelf公司透露，它已經與TAU的技術轉讓公司Ramot簽署了一項關于該技術的使用權的全球獨家許可協(xié)議，據說早在2019年它就利用該技術生產了世界上第一顆3D打印心臟。

生物打印技術的工作原理是同時3D打印來自患者的細胞和細胞外基質（ECM），以產生活的人體組織和器官。液體納米顆粒穩(wěn)定了打印的結構，并在打印完成后被提取之前提供高分辨率和精度。

今年2月，Matricelf宣布其已經成功地在癱瘓的小鼠身上測試了一種"首創(chuàng)"的3D打印脊髓組織植入物，使它們能夠重新行走。該公司目前正準備在2024年對其3D打印的脊髓植入物進行人體試驗，他們認為這可以在短短幾年內提供一種潛在的癱瘓治療方法。

△特拉維夫大學的3D生物打印心臟。照片 AFP/Jack Guez.

制造內部誘導人類iPSCs

Matricelf公司的最新里程碑是，該公司首次能夠從人類外周血細胞中生產內部的IPSCs。IPSCs能夠分化成不同的細胞類型，包括神經細胞，并被廣泛用于治療目的，如再生醫(yī)學、疾病建模和藥物發(fā)現(xiàn)。

通過將他們自主研發(fā)的iPSCs與獨特的熱反應水凝膠相結合，Matricelf公司將生產出3D打印的神經植入物，可以使脊髓損傷的病人重新行走。

這種3D打印的植入物旨在利用源自個體患者的細胞和ECM成分，使脊髓內部和周圍的受損組織再生。

能夠自我制造iPSCs是該公司臨床前研發(fā)項目的一項重大成就。據該公司稱，在開發(fā)水凝膠的同時獨立生產iPSCs是實現(xiàn)其神經組織植入物端到端獨立制造能力的關鍵一步。

Matricelf公司研發(fā)副總裁TamarHarel Adar說："在iPSC中對成熟細胞進行重新編程的過程，呈現(xiàn)出分化為任何細胞類型的潛力，是細胞治療和再生醫(yī)學領域的一項革命性和有前途的技術。獨立制造iPSCs的能力是研發(fā)團隊深入工作的結果，它以獲得和開發(fā)適用的技術和科學工具為基礎。從病人自身的成熟細胞制造iPSC的能力是非常重要的，因為它使公司能夠生產新的組織來替代各種醫(yī)療條件下的人類受損組織?！?/div>

△脊髓植入物的制備和表征。圖片來自Matricelf。

3D生物打印在提高脊柱手術和治療的成功率方面有著巨大的潛力，Matricelf并不是唯一在這個領域取得進展的公司。

在研究方面，過去幾年已經有人開發(fā)出含有活細胞的3D打印支架，可以幫助脊髓損傷的病人恢復一些功能。由明尼蘇達大學開發(fā)的生物打印支架由硅膠和干細胞組成，可以在位于損傷周圍的活神經細胞之間形成 "橋梁"。同時，加州大學圣地亞哥分校的科學家們已經成功地3D打印了一個兩毫米長的脊髓植入物，用于修復大鼠的脊髓損傷。

關于手術應用，骨科植入物制造商4WEB Medical推出了獨立的3D打印前旋桁架系統(tǒng)，旨在幫助外科醫(yī)生進行脊柱手術，而3D打印骨科設備開發(fā)商Orthofix Medical則推出了FORZA Ti PLIF Spacer系統(tǒng)，用于后腰椎間融合手術。