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根据科幻小说家艾萨克·阿西莫夫(IsaacAsimov)的小说《梦幻航行》(FantasticVoyage)改编的同名电影,在年上映。在电影里,五名医生被缩小到几百万分之一后,乘坐一艘微型潜水艇,被注射到一名科学家的大脑中,去清除脑内血液凝块。
《梦幻航行》里的科幻冒险故事,有望在两年内成为科学事实。
11月28日,美国生物科技初创公司BionautLabs(生物机器人实验室公司)在最新一轮(B轮)融资中筹集了万美元。这笔钱用于资助公司的医学临床试验,以便证明用微型机器人进入人的大脑治疗脑部疾病,是安全且有效的。
BionautLabs的这款微型机器人名为“Bionauts”。之前已经在活体动物上进行了实验,成功治疗了移植到小白鼠体内的人类胶质肿瘤。
经过几次试验后,BionautLabs优化了这款机器人的尺寸和运动速度,以确保它在人脑里移动时不会损伤活体脑组织。公司方面称,实验数据表明这项技术对人的身体是无害的。
这种通过机器人载运药物,再释放到疾病区域的疗法,比标准的全身给药的方法,更为直接、高效。BionautLabs希望通过这项技术,彻底改变人脑中枢神经系统疾病的治疗方法。
要点
在磁力的推动作用下,Bionauts可以在脑中实现三维运动。如果临床实验成功,BionautLabs能以先发优势填补市场空白。
BionautLabs不仅能改变诊断、治疗的传统方式,还能改变传统药物研发方式。
1.在脑中自由运动的微型机器人
Bionauts相当于一个药物载运机器人。长度大概有几毫米,直径不到一毫米。内部有一个强力微磁铁。
治疗时,在患者后脑勺通过针头把Bionauts注射进脑部(针头比活检诊断中使用的要窄)。利用外部的控制系统,在磁场推动力的作用下让机器人运动到患者脑部的目标区域后,再释放出治疗药物。最后,Bionauts返回到后脑勺针头处,被提取出来。
外部的控制系统包括患者头骨外的一个磁线圈,以及与之相连的计算机。具体操作时,就是通过计算机远程、精细地操纵微型机器人进入有疾病的大脑部位。
相比光学、超声波技术对人体的损害,磁场带来的危害要微小得多。而与核磁共振成像(MRI)设备相比,这整套设备释放的磁能相当于MRI的十分之一到百分之一之间。
许多大脑和中枢神经系统的疾病之所以都很难治愈,是因为传统的口服、注射给药方式,很难让治疗药物突破血液和大脑之间的保护屏障,精确到达脑部深处。通过磁场推进,Bionauts可以到达一般药物不易发生效用的脑部区域——比如中脑,释放药物,产生疗效,避免全身给药带来的副作用和毒性。
Bionauts微型机器人比今天使用的手术钻头和针头侵入性要小得多。外表看起来有点儿像一个微小的螺丝钉,通过患者脑外部的磁场产生的磁力实现旋转运动。一旦进入与肿瘤相邻的脑组织,Bionauts就会被磁力触发以释放所携带的药物。
BionautLabs公司称,Bionauts的准确性与外科医生相当,外科医生的标准偏差在一毫米范围内。
依靠3D光刻技术,Bionauts可以根据需要被自定义打印成不同样式的几何形状。
Bionauts的成型,在很大程度上得益于BionautLabs公司与德国著名的研究机构MaxPlanck的合作。
MaxPlanck是德国最大的非大学性质的科研学术组织,致力于自然科学、生命科学和人文科学等领域的基础研究工作。自年成立至年,共有37名研究员获得了诺贝尔奖。
早在年,MaxPlanck就对外宣布,自己正在开发一种微型螺旋桨式机器人,可以在眼球的组织中穿行运动。[苏黎世联邦理工学院(ETHZurich)也在开发一种微型机器,可以进入血液进行“手术”。]
2.微型机器人+新型药物=脑疾病精准治疗平台
大多数常规的脑外科手术和大脑干预仅限于直线运动。如果没有一条通往目标区域的直线路径,手术很难成功完成。
而Bionauts在脑中运动时,可以实现常规方法无法实现的三维自由运动。除了可以到达常规方法无法达到的目标区域,还可以尽可能按照安全的运动轨迹,多次反复达到目标区域。
这家公司也在实验药物,用以治疗一种恶性胶质脑肿瘤和一种罕见的儿科疾病(Dandy-Walker综合症)。新筹集到的这笔钱,就专注于这种药物的实验。
在年12月,BionautLabs开始与CandelTherapeutics合作,以研究如何使用Bionauts将Candel的溶瘤病毒免疫疗法药物精确递送至特定脑肿瘤区域。
Candel是一家开发新型溶瘤病毒免疫疗法的后期临床阶段生物制药公司(纳斯达克股票代码:CADL)。双方共同研究Bionaut在临床前环境中的使用,以推进临床试验。
通过与BionautLabs的合作,Candel继续评估把经过临床验证的溶瘤病毒免疫疗法,扩展到其他神经胶质瘤患者群体中的可能性。
BionautLabs公司想把自己的这套遥控机器人系统,打造成一个精准医学治疗“平台”,用于对更多类型的脑部疾病实现精准治疗。公司最终希望,可以通过这套系统治疗诸如帕金森、亨廷顿舞蹈症、阿尔茨海默症、中风、脑积水,这类更常见但却更难治疗的脑部疾病。
BionautLabs相信,Bionauts可以长期留在体内,在症状出现之前检测出疾病,从而成为除治疗工具之外的提前诊断工具。除此之外,还可以用Bionauts完成人体组织活检来诊断疾病。
类似脑癌、肺癌或卵巢癌,这些在本质上是局部部位的疾病。但用传统方法治疗时,却是通过影响全身的化学疗法治疗这些局部癌症问题。实际情况是,将抗癌药物作用于肿瘤,通常必须依靠人的循环系统来完成,这意味着要将化学药物扩散到整个身体系统当中。
这种全身治疗方案,虽然有效,但它也会产生副作用,而且它的效率也不如微型机器人载运药物来得高效。
BionautLabs希望自己的这种安全、精准的磁力导航机器人,可以对癌症部位直接提供化学疗法。
目前,BionautLabs的BNL-型机器人,已经获得美国食品和药物管理局(FDA)“人道主义设备授权”,用于治疗Dandy-Walker综合症。“BNL-型+阿霉素药物”的治疗方案也已获得FDA“孤儿药称号”,用于治疗恶性神经胶质瘤(通常被认为无法实施手术),计划年临床。
FDA的授权为Bionauts机器人的临床试验铺平了道路。
3.机器人专家创立生物科技企业
成立于6年的BionautLabs拥有约30名左右的员工,其总部在美国洛杉矶,还在以色列、德国设有研发中心。
公司由MichaelShpigelmacher(迈克尔?施皮埃尔马赫)与AviadMaizels(阿维亚德?梅泽尔斯)共同创立。施皮埃尔马赫目前担任公司的CEO。
二人之前共同创立的以色列3D传感器公司PrimeSense,在3年被苹果公司以约4亿美元买走了,最终成为苹果公司FaceID面部识别技术的基础。
这两位创始人都是机器人专家,之所以创建这样一家生物科技公司,源于Aviad的母亲(一名药物开发高级主管)反复强调精准定位药物输送的需求一直未得到满足。
BionautLabs公司的领导团队由机器人、神经科学、生物学和药物开发领域的专家组成。
虽然两位创始人都没有医学背景,但这也许是一个独到优势。一个行业的颠覆式创新,往往来自行业之外的人,比如,埃隆?马斯克之于汽车业,布莱恩?切斯基之于酒店业,特拉维斯?卡兰尼克之于出租车行业。
在创立之后的四年里,BionautLabs一直处于“隐身模式”,不为大众所知。直到去年3月,才出现在公众视野中。
公司的融资情况,目前已知的是9年的万美元A轮,以及今年的万美元B轮。
两轮融资的领投方都是KnoslaVentures。这家风投机构由VinodKhosla创立于年,专注于互联网、硅技术、生物技术、医疗保健技术、清洁技术等领域的早期公司的投资。
在A轮的投资机构中,还有BOLDCapital。PeterDiamandis担任BOLDCapital的普通合伙人。这位亿万富翁曾被《财富》杂志评选为“全球50位最伟大的领导人”之一,他还是奇点大学(SingularityUniversity)的执行创始人,该机构为全球领导人提供指数级增长的技术咨询。
4.先发优势填补市场空白
按照目前的时间表,BionautLabs将在年发布IDE(InvestigationalDeviceExemption,“临床器械研究豁免”;需经FDA批准)和IND(InvestigationalNewDrugApplication,“临床试用新药申请”;需经FDA批准)的主要临床前数据包,以支持研究,目标是在年启动人体临床试验。
照此计划,BionautLabs也许能以先发优势去填充精准医疗市场中,用微型机器人治疗脑中枢神经系统疾病的空白。
之前BionautLabs是在羊、猪、小鼠身上做得动物活体实验。而从临床试验到商业化,需要解决两个关键问题。
第一个,Bionauts微型机器人在临床实验中是否能做到足够的安全、有效。FDA目前对此比较