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胶原蛋白产业大会上,锦波生物杨霞口述医线Insight 编辑
《礼记·中庸》有言:“致广大而尽精微,极高明而道中庸”。
很多人问我,锦波是不是一家医疗美容企业?我一直告诉大家,我们是一家生命材料企业。
重组III型人源化胶原蛋白是人体真正的生命材料,这么多年我们坚守的就是用同源性结构胶原蛋白来修复器官的衰老与损伤。
人源化胶原蛋白上市到现在已经5年了(编者注:2021年6月29日,锦波生物自主研发的“重组Ⅲ型人源化胶原蛋白冻干纤维”获得国家药监局批准上市,是全球首个获批的注射级重组人源化胶原蛋白产品,实现了该领域“从0到1”的突破)累计临床使用数量超过了430万支,辐射人数超百万人。
这么大面积的注射,截至目前,0栓塞、0排异,且无结节和肉芽肿。
这5年来,长周期、多病种的临床给了我们非常大的信心。下一阶段研发将用结构性同源直补参与全身组织器官的修复。
01
锦波这十八年:
攻克4个胶原蛋白关键核心技术问题
围绕胶原蛋白的四个核心问题,我们发起了长达十八年的研究。
第一,解决胶原蛋白排异问题。
注射的材料有非常多,目前来看,唯一不排异的胶原只有人源化胶原蛋白。
同源和异源的差距是我们现在在材料领域一个重点要解决的问题。
到现在为止,我们的产品注射了430万支,0排异、无免疫原性、无致癌性、无血栓栓塞,能够满足人体重复注射。
胶原蛋白是一个持续流失的过程,而人源化胶原蛋白是一个反复补充的过程。所以全年所有剂型总用量在480毫克,这么大的一个用量还要保证不排异的前提。
第二,唯一具有三螺旋结构的重组胶原。
人类第一次解决让合成生物合成的胶原蛋白不仅要有三螺旋结构,而且让这些三螺旋结构可以进一步组装成胶原蛋白网状结构,能够支撑组织各个层级的胶原蛋白补充。
重组人源化胶原蛋白是唯一具有164.88°三螺旋结构的胶原蛋白,在无任何外源成分的交联下进一步组装成胶原网,利用“生命棒卯”结构进一步组装成最高级的“蜂巢”。
与人体胶原结构一致,用于人体发挥胶原的生物功能。100%被人体胶原酶降解,代谢途径与人体胶原一致100%利用。
第三,网状结构与水溶性兼容。
解决了生物相容性与水溶性,突破了传统胶原蛋白不溶于水的局限性,可应用化妆品、注射、药用及口服等场景。
第四,发挥结构性同源胶原直补功能。
如何实现像人体胶原一样能够直接补充进来,用结构补充结构,解决人体的衰老、组织修复,尤其是心血管的衰老,各个器官的损伤,包括以前可望不可及的心血管修复。
应用场景大幅度突破,尤其填补了心血管材料空白,应用于抑制肿瘤、组织填充、器官衰老修复等高端应用领域。
用过去18年回答了胶原蛋白领域四个核心技术问题,这四个核心技术问题共同构筑了我国重组胶原蛋白领域的制高点。
02
最近这5年,三项全球首个科研进展:
三螺旋结构、胶原蛋白网、蜂巢胶原
目前为止,人类发现的大多数胶原蛋白都是180°,只有重组III型人源化胶原蛋白是164.88°,这个精准的角度也代表着一个科学的高度。
2021年6月29日,我们获得了国家药监局发布的中国自主研制首个重组人源化胶原蛋白注射产品,首次发布了100%人源化技术,首次发布了164.88°三螺旋结构,也是首次发布了网状纤维结构这样一个材料。
这是人类第一次认识了164.88°三螺旋结构,第一次通过合成生物合成了具有胶原蛋白三螺旋结构胶原网的材料,也是我们人类第一次合成三螺旋结构胶原蛋白。
所以184.88°三螺旋结构的发现,被国际蛋白结构数据库收录,164.88°的发现具有重要的里程碑意义,就这样30个氨基酸可以完成胶原蛋白的三螺旋结构组装,而且可以完成更高结构的自组装胶原蛋白网。
过去用合成生物合成重组胶原蛋白是一条单链,此次的发现让人类开始利用了三螺旋结构胶原蛋白合成人源化胶原蛋白。而这,对胶原蛋白领域具有划时代意义。
重组人源化胶原蛋白首次发现了人III型胶原蛋白核心功能区,在胶原蛋白领域发展有重要的里程碑价值,否则还停留在单链时代。
这次发现为什么重要?因为对于生命材料而言,必须具备三螺旋结构才能有生物学功能。
为了满足这样一个结构,从发现到最后的落地用了十三年时间,推动了整个重组胶原蛋白产业的发展,推动了药监局的命名。从这一刻,药监局将重组胶原蛋白分成了三类。
第一类,重组人胶原蛋白。
也就是每一个氨基酸序列必须跟人的全长一模一样,而且具有三螺旋结构,目前这一类材料还没上市。
第二类,重组人源化胶原蛋白,也就是今天这项技术。
第三类,重组类胶原蛋白。
这类胶原蛋白还有一些非人的胶原蛋白序列,现在也有产品上市。
现在有全球合作伙伴,对中国这项技术已经得到了认可,这项技术的精髓就是100%人源化,具有164.88°的三螺旋结构,还有形成胶原蛋白网状结构的纤维。
整个中国重组胶原蛋白的蓬勃发展得益于这次重组人源化胶原蛋白上市,这项核心技术奠定了我国在重组胶原蛋白全球产业化的制高点。
2025年我们又在全球发布了首个人源化“蜂巢”胶原蛋白高级结构,找到这个结构用了十八年时间。
过去用的凝胶就两种方式,要么用交联剂,要么用自交联,我们用自交联的方式完全用胶原蛋白里的氢键和二硫键,解决了交联剂的毒性。
在注射的时候,再也不用担心交联剂的排异、交联剂引起的栓塞、慢性炎症和馒化。
所以每次的创新都在推动着产业急剧的前进。
这次的榫卯结构第一次不用任何交联剂,不用任何物理方式,物理交联来完成了自组装、自交联的材料,这种材料是一个“蜂巢”状的材料。
因此我们有三类医疗器械证书,一个是溶液,一个是固体的冻干纤维,还有一个凝胶。
这三种医疗器械代表着不同的结构材料,有三螺旋结构、胶原蛋白网、蜂巢胶原,代表着胶原蛋白全结构类型全部的组织层次。
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很多人说这个产品只有一种成分,确实是。
因为我们在这个赛道里想用补充胶原蛋白的方式解决很多美丽的问题、健康的问题、组织器官修复问题,所以每一个产品只也一种成份,代表着不同的组织结构。
从大类来分,分为皮肤和皮下,皮肤的冻干纤维和溶液,皮下的蜂巢胶原。
但是这三种结构代表着全产业链布局。
我们这三种结构完全是按照人体各种不同组织层次的结构,完成了全产业链的布局。
因此在人源化胶原蛋白我们占据了国际制高点,目前已经有4个国家的证书拿到了国际认证。
在这个行业里,推动了重组人源化胶原蛋白的标准制定,同时也推动了重组胶原蛋白标准制定,同时还推动了国际标准的制定。
在这个领域里,我们在人源化胶原蛋白领域里,锦波已经成为开创者、引领者。
03
未来5年:
锦波“五至”科学体系
后面5年,锦波有哪些进展?要从哪里入手?今天对科研重大成果进行发布。
锦波5周年建立了“五至”科学体系。
致广大而敬精微。我们有很大的赛道,大家对每个材料的研究要上升到纳米级、埃米级的材料,要有深厚的科学底蕴,才能有广阔的赛道。
极高明而到中庸。我们要用科学的姿态、科学规律,遵循科学来研究这个赛道。
并不是急于扩张、急于销售,而是要更多地把时间、精力放在最基础的科学研究里。
至广。人体胶原蛋白到底有多少功能区?
这个功能区到底能干什么?怎么来的?这是我们研究的第一个。
我们对全序列进行覆盖,人体有28种胶原蛋白,到底这28种胶原蛋白的基因序列差异是什么,我们对这些基因序列建立了全覆盖的研发数据底座,建立了FAST数据库,这些数据库的价值不只是数量大,更重要的是让胶原蛋白从分散的经验学进入可查询、可检索、可对比、可建模的全域知识库。
这是我们给人类贡献的第一个知识库,胶原蛋白FAST数据库,涵盖的所有人胶原蛋白三螺旋结构区域,从去年1300个功能区上升到今年180万个数据功能区,覆盖了人类所有胶原蛋白的三螺旋结构区域。
从广泛收录所有胶原蛋白序列收录到持续扩展,从过去十几个原子结构的解析到现在将近20个原子结构解析的成果,持续在扩展数据库。
这是全球首个收录完整的胶原序列、结构、功能全维度数据,搭配AI算力赋能分子筛选的数据库。
过去人类胶原蛋白原子结构解析放在PDB国际蛋白数据库,但是从今年开始我们有了中国自己的FAST数据。我们的原子结构放在自己的数据库,这一步跨得非常艰难,我国在胶原蛋白领域的制高点具有重要意义。
通过FAST数据库AI计算能够精准的指导临床,现在有AI的“B超”,给它取名叫魔镜,能够直接看到补充进去以后的变化。
用人工智能训练数据库,扩展更多的胶原蛋白的应用场景。从广泛程度来讲是人类最全的收录人胶原蛋白三螺旋区域。
至微。人体胶原发挥功能的结构基础是什么?
为什么长这个样子?为什么在人体各个部位有不同的分布?
至微不仅仅是看见结构,而是力求发现不同的型别、不同的序列它的原子结构为什么差异这么大,为什么能够支撑这样的功能,为我们的胶原蛋白序列设计和功能预测提供了重要科学依据和基础。
至真。人源化胶原注射后体内发生何种变化?
过去给市场提供了重组III型人源化胶原蛋白,未来的5年要从III型人源化到各种型别的覆盖,从看纤维到看原子,从过去用冷冻电镜看胶原,现在用X线去解原子结构,用冷冻电镜、冷冻光镜联合去研究胶原蛋白在人体发生发展,数量质量的关系。
损伤的胶原和外源注射的胶原完全溶在一起,把损伤胶原重新完成胶原修复,这也是第一次研究做出来这样一个成果,也是今天首次发布。
我们也是首次发布注射重组III型人源化胶原蛋白与我们组织里的胶原蛋白不仅要数量上对等。
我们还要发布一个注射外源性人源化胶原蛋白到组织里,能不能形成组织的ECM,能不能形成组织成分发挥细胞外机制功能,开发了光电联合技术,就是用冷冻光镜和冷冻电镜联合,可以同时实现分子追踪和超微结构的分析,这套技术也是全球最先进的技术。
至理。人源化胶原如何发挥生理作用?
怎么变成人体的组织成分?
如何观察这些胶原蛋白到我们体内真正发挥的是胶原蛋白的作用。
结构是不是和人体同源的,能不能达到预期的胶原蛋白直接补充的真实效果。建立了整套可视化研究方案。
从建立胶原分子到胶原组织,可视化的整套研究秩序,可以看到胶原蛋白从它的原子到纤维到组织,到整个胶原组织。绿色的整个是胶原组织,所以我们建立的分子到组织可视化的整套研究方案足以支撑注射进来的胶原是不是发挥真正的胶原作用。
我们还建立了追踪研究,首次追踪重组III型人源化胶原蛋白,如何修复受损胶原。
首次说明了III型胶原蛋白注射以后可以和自己的I型胶原蛋白发生共生和组装,这是一个非常重要的发现。
我认为这是一个非常重大的事件,也是我们在回答合成外源材料和人体自己的I型胶原蛋白共同组装成ECM的重大客观证据,具有重要的里程碑意义。
我们毕竟是一个外来的合成材料,怎么到人体自己发挥作用,这提供了一个重要的研究证据。
至健。人源化胶原能用在哪些医疗场景?
从医美走向医疗,这是我们接下来5年的研究计划。
从观体外到观体内。从体外研究胶原蛋白到体内发生了,从猜机理到明机制,过去的机理靠猜,靠动物实验来做;而现在,是靠结构生物学去看。
从美丽到健康,过去的认知认为胶原蛋白是让我们美丽的,但是现在的认知是它影响重大疾病的变化。
这是我们的“五至”科学体系。
今天发布锦波的“五至”科学体系,要做到从一个到全覆盖。锦波致力于构建人源化胶原蛋白,从发现到理解、验证、解释、应用完整的科学体系闭环。
所有的研究成果都是解决人类尚未被满足的需求,从过去的医疗美容到现在的生命健康,做了各种各样的研究,比如怎么抗炎、怎么抗衰老、怎么修复血管组织、怎么修复子宫内膜、怎么修复皮肤、怎么去修复皮下组织。
只有结构同源,才能实现胶原直补。这一系列的研究虽然是一句话,但是经历了很长周期研究,人类首次实现了合成生物合成原材料和自己组织融合共生。
最终,用人体的生命材料解决人类健康、长寿、美丽这些根本性问题。
排版丨乔雨林
制图丨医线Insight
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