一箭三雕 : 治療多種慢性疾病新突破

2023-05-30
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「超柔軟水凝膠」的質地像液體,卻有固體的抗滲漏功能,比傳統眼藥水能更有效治療乾眼症。

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科大憑19個研究項目參加第四十八屆日內瓦國際發明展,勇奪總共20個獎項。

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由周迎教授領導的先進高份子研究,可應用於慢性疾病,項目榮獲評審團嘉許金獎。

        當我們踏入晚年,往往會視力衰退,行動日漸不便。乾眼症、老年性黃斑病變及骨關節炎等慢性疾病每每困擾長者,嚴重影響老年人的生活質素。

        可幸的是,由香港科技大學(科大)化學及生物工程學系周迎教授所率領的一群研究人員,透過其突破性的發現,為長者健康生活帶來新希望。周教授和她的昔日博士研究生余渝博士共同成立了一間初創公司,聯同周教授的研究團隊開發出一種可以根據特定物料訂製藥物的新技術,用於治療上述三種常見的老年慢性病,甚至可以應用於其他多種疾病。周教授團隊的嶄新研究成果剛於早前舉行的第四十八屆日內瓦國際發明展上榮獲評審團嘉許金獎

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由周迎教授(左二)領導的兩支研究團隊,均在第四十八屆日內瓦國際發明展中獲獎。其中余渝博士(右一)參與的先進高份子研究項目能應用於慢性疾病,而曾靖婷博士(左一)和劉知明(右二)博士的團隊則正在開發一種多功能人造細胞。

 

有如液體般的固體眼藥水

        研究團隊的其中一項發明是一種超柔軟的水凝膠,可用作治療乾眼症,因為它克服了傳統眼藥水的限制,故其效用比傳統眼藥水更持久。

        乾眼症病人一般會使用眼藥水作治療,但由於人類眼睛有一種自我保護機制,會把眼球表面的塵埃快速清除,並把外來液體排走,因此,一般眼藥水只能在眼表停留數分鐘,未能有效發揮藥性。患者在使用眼藥水後,往往不久就再次感到眼睛灼痛、痕癢或視力模糊。在嚴重的個案中,乾眼症更可能會導致眼部持續痛楚,甚至視力受損。

今次研究取得突破的關鍵,是我們跳出了傳統思維。

        為了解決這個難題,周教授的團隊以一種超柔軟的水凝膠製成一種獨特的眼藥水,它可於眼表停留五小時以上,比傳統眼藥水提供更持久的療效。

        周教授在她的手背上滴了一滴水凝膠眼藥水並且塗開,以展示它的質感。她解釋說:「這其實是一種固體物料。一般來說,將固體物質滴進眼睛會令眼睛不舒服,但正如你所見到,水凝膠眼藥水看似液體,感覺亦像液體。」

        余博士進一步介紹這種新技術:「要把液體變稠,研究人員通常會增加聚合物的含量。今次研究取得突破的關鍵,是我們跳出了傳統思維,採取了完全相反的方法,研製出一種非常柔軟的固體。」

「砌積木」創造奇蹟

        這款新藥得以誕生,有賴於聚合物技術,以這種技術所研製的高分子藥物,近年爲慢性疾病管理提供了一種嶄新模式。聚合物由高分子組成,而高分子則是由單體重複排列而成。通過調整單體的組合方式,或者聚合物之間的連接狀態,科研人員可以改變聚合物的特性,以切合不同用途。

        周教授解釋道:「這種技術的原理就像砌積木,你可以使用不同顏色、形狀、大小和長度的積木,砌出城堡、飛機,或者其他你想要的模型。」

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從科大畢業的余渝博士(左)與他的老師周迎教授(右)共同創辦了一家初創企業,希望把研究成果帶到應用層面。

       

        周教授在科大負責領導藥物傳輸及生物材料實驗室,她與余博士共同創立的公司「科凝生物製藥」,正在同步研製其他兩款可注射的水凝膠,其中一款用以治療困擾長者的眼疾,包括老年性黃斑病變,另一款則針對骨關節炎。兩款產品均可減少患者接受藥物注射的次數,並提升療效。

        余博士是科大生物工程學2014年的博士畢業生,現為科凝生物製藥行政總裁。他表示:「我們研製了水凝膠眼藥水和兩款可注射水凝膠,這三款產品背後的原理都很相似,但就通過不同的組合調整分子結構,以改變其藥性及遞送機制,治療不同的疾病。」

一次偶遇,成就新發現

        周教授與余博士早於大約10年前已開始探索聚合物在藥用方面的潛力,當時余仍是一名博士生,他在周教授指導下,跟其他研究人員一起著手研製治療眼疾的可注射水凝膠,從此踏上聚合物科研之路。團隊的構思於2015年贏得「科大百萬獎金創業大賽」季軍,師生二人隨後更在2017年共同成立了科凝生物製藥。

        團隊在研製超柔軟水凝膠眼藥水時,初步實驗獲得正面結果。其後研究人員再在小動物包括白老鼠及兔子身上進行測試,證實了這款產品具有療效,令他們感到鼓舞。可是此時團隊卻遇上新的挑戰,就是難以找到一些患有類似人類乾眼症的動物進行臨床試驗。

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余渝博士(左)提交他的本科畢業習作時與他的老師周迎教授(右)合照,攝於2008年。​​​​​

 

        機緣巧合之下,團隊透過科大知識轉移辦公室一位同事的介紹,難得地認識了大中華區少數眼科專科獸醫的其中一人。

        周教授說:「在與這位眼科獸醫交流後,我們發現原來乾眼症在狗隻身上也很常見,而且病況也跟人類十分相似。許多狗主也是費盡心思為其愛犬治療,但都是成效不彰。」

        在這位獸醫專家的轉介下,團隊找到一批患有乾眼症的犬隻,並對牠們進行了一個月的臨床測試,結果水凝膠眼藥水的療效令團隊喜出望外。

視野無界   造福全球

        除了在實驗室埋首研究工作,周教授還關注全球的健康議題。她身體力行,運用自己的醫療科技專業知識,協助貧困社區解決問題。由她創立和領導的「視野無界」(SIGHT)計劃,是一個以學生爲本的跨學科平台,透過各種項目,例如組織學習團到發展中國家開展義務工作,讓同學們發揮創意,把學到的知識轉化成為切實可行的醫療方案,透過實踐和服務去學習。 

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科大藥物傳輸及生物材料實驗室

       

        展望未來,周教授希望她在聚合物和高分子方面研究,可以轉化成各種低成本、高效用的治療方案,幫助更多眼疾患者。

        她說:「即使許多可致盲疾病已經有藥可醫,但這些治療對於窮困地區的病人來說仍然是遙不可及,因為發展中地區往往缺乏醫療人員和相關基建。」

        「聚合物技術正好可以滿足發展中地區的需要。畢竟我們作為科學家,始終希望研究成果能夠造福社會,為民眾的健康出一分力。」
 

 

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