用3D技術(shù)幫癌癥患者精準(zhǔn)用藥
來源：北京晚報(bào) 2016-3-3 代麗麗
近日，北京市“東升杯”國際創(chuàng)業(yè)大賽暨大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)促進(jìn)行動(dòng)總決賽頒出了各個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)大獎(jiǎng)。從國內(nèi)外1000余個(gè)優(yōu)秀大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目參賽當(dāng)中脫穎而出的8個(gè)項(xiàng)目在復(fù)賽當(dāng)中進(jìn)行了激烈的角逐，清華大學(xué)鄢曉君團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目“3D Cellular”斬獲大賽一等獎(jiǎng)。
什么是“3D Cellular”？“用最簡單的一句話來說，這個(gè)項(xiàng)目的核心就是將癌細(xì)胞在三維環(huán)境下進(jìn)行培養(yǎng)，再用多種藥物進(jìn)行試驗(yàn)，看哪種藥物能夠殺死癌細(xì)胞，為醫(yī)生用藥提供一個(gè)精準(zhǔn)參考。” 鄢曉君告訴記者。
癌癥患者用藥 僅憑醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)
鄢曉君是新加坡籍，目前正在清華大學(xué)攻讀博士學(xué)位，她的創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目實(shí)際上就是幾年來她跟隨導(dǎo)師一直在鉆研的一個(gè)科研課題。
近年來，我國癌癥的發(fā)病率越來越高，制藥公司生產(chǎn)出大量治療癌癥的藥物，針對肺癌、肝癌、乳腺癌等每一種癌癥，都會(huì)有少則幾種，多則幾十種的藥物可供選擇。但每個(gè)人的體質(zhì)、病情都有不同，對藥物的反應(yīng)也有差異，因此并非每一種藥物都適合于一個(gè)特定的患者。但是該如何篩選呢？其實(shí)醫(yī)生也不知道，他們更多的還是憑經(jīng)驗(yàn)來選擇藥物，或者是一個(gè)一個(gè)地試，這種藥用一段時(shí)間，效果不好，就換另一種，另一種不行，那就再換一種。這樣的選擇缺乏準(zhǔn)確的技術(shù)支撐，對患者來說，很可能會(huì)影響治療效果，甚至延誤病情。
鄢曉君和她的團(tuán)隊(duì)，就是希望能夠針對每個(gè)癌癥患者，提供屬于他們每個(gè)個(gè)體的個(gè)性化用藥方案。要研究某種藥物對于特定患者的作用，就要從他們體內(nèi)的癌細(xì)胞下手。
營造三維空間 還原生長環(huán)境
“我們治療腫瘤，常常會(huì)做一個(gè)腫瘤切除手術(shù)，切下來的腫瘤塊有時(shí)會(huì)被當(dāng)作醫(yī)療垃圾處理掉。實(shí)際上，這個(gè)腫瘤塊在我們看來，是非常寶貴的資源。”
鄢曉君說，她們在實(shí)驗(yàn)室中利用儀器和試劑將癌細(xì)胞從切下的腫瘤塊當(dāng)中提取出來，在一個(gè)模擬的環(huán)境當(dāng)中進(jìn)行培養(yǎng)。而這個(gè)模擬的環(huán)境就是他們的技術(shù)核心所在。目前絕大多數(shù)的醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)還是基于2D模式，說得通俗點(diǎn)，就是將細(xì)胞放置在玻璃片、塑料片或者扁平的小皿當(dāng)中，在這種平面的環(huán)境下對細(xì)胞進(jìn)行試驗(yàn)。而細(xì)胞在人體當(dāng)中的環(huán)境可不是平面的，人體環(huán)境是一個(gè)非常復(fù)雜的三維空間。“癌細(xì)胞在三維的環(huán)境下才能展現(xiàn)出它們最真實(shí)的表情，我們就是創(chuàng)造這樣一個(gè)接近人體結(jié)構(gòu)的環(huán)境，創(chuàng)造一個(gè)讓細(xì)胞‘回家’的感覺，所以才有了3D Cellular這個(gè)名字。”
鄢曉君進(jìn)一步解釋說，她們使用特殊的生物材料，將癌細(xì)胞培養(yǎng)在立體的空間中，并加入藥物對癌細(xì)胞進(jìn)行刺激，觀察細(xì)胞對于藥物的反應(yīng)；如果癌細(xì)胞被這種藥物殺死， 即可證明這種藥物對于這名患者有著較好的療效。有些藥物的刺激對癌細(xì)胞并沒有發(fā)揮什么作用，有些甚至適得其反，加速了癌細(xì)胞的生長。針對每一種藥物，她們會(huì)形成一個(gè)檢測報(bào)告。假如有10種藥物參與試驗(yàn)，她們會(huì)根據(jù)10種藥物的檢測結(jié)果，形成一個(gè)最為優(yōu)化的個(gè)性化用藥報(bào)告，指導(dǎo)醫(yī)生和病人精準(zhǔn)用藥。在用藥之前就能掌握某種藥物對于這名患者的效果，這比先用藥、再觀察、再篩選的傳統(tǒng)方式更加安全可靠。同時(shí)，這項(xiàng)技術(shù)還可用于新藥有效性篩選及成藥安全性評(píng)價(jià)。
比小白鼠試驗(yàn)更便宜更快捷
目前，與鄢曉君團(tuán)隊(duì)的技術(shù)有些類似的還有美國的檢測方法，但美國使用的是小白鼠，將癌癥患者的癌細(xì)胞移植到小白鼠身上，讓腫瘤生長在小白鼠身上，再對小白鼠進(jìn)行藥物實(shí)驗(yàn)。這項(xiàng)服務(wù)不僅耗時(shí)長，而且費(fèi)用很高，檢測一種藥物就要花費(fèi)1萬美元。通常要做到5至8種藥物，患者至少要花費(fèi)五六萬美元，等待3至6個(gè)月才能有結(jié)果。這對于大多數(shù)家庭來說，不僅是一筆沉重的負(fù)擔(dān)，也是耗不起的等待。現(xiàn)在，他們不使用小鼠進(jìn)行試驗(yàn)， 如果能把時(shí)間和成本都?jí)旱偷揭粋€(gè)適宜的水平，那對癌癥患者來說，可就真是一個(gè)福音了。
在鄢曉君的腦海中，未來的癌癥治療應(yīng)該是這樣的：患者來到醫(yī)院，醫(yī)生通過腫瘤切除或者微創(chuàng)穿刺技術(shù)提取他體內(nèi)的癌細(xì)胞，緊接著送往醫(yī)院的病理室，病理室將癌細(xì)胞放置在模擬人體結(jié)構(gòu)的三維環(huán)境中進(jìn)行用藥試驗(yàn)，僅用幾天的時(shí)間就能得出針對這個(gè)患者的用藥報(bào)告。醫(yī)生根據(jù)這份報(bào)告，為患者選擇最為有效的一種藥，而這項(xiàng)檢測的價(jià)格也要做得足夠便宜，國家甚至能將其納入醫(yī)保。
很多的創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)都將創(chuàng)業(yè)大賽視為一個(gè)重要的契機(jī)，在這之后通過開辦公司的方式轉(zhuǎn)化他們的研究成果。但鄢曉君對成立公司有自己的規(guī)劃，不著急接受一時(shí)的獎(jiǎng)勵(lì)。“大賽之后，我們的團(tuán)隊(duì)成員就達(dá)成了一個(gè)共識(shí)。大家都覺得最重要的事情還是把技術(shù)做實(shí)、做精，比如縮短藥物的檢測時(shí)間，控制檢測成本，優(yōu)化試驗(yàn)方法以提取更多癌細(xì)胞等，都是我們眼下要攻克的難題。等到把這些問題都解決了，那時(shí)候再向社會(huì)推廣也不遲。”鄢曉君說。
編輯：苑苑
