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初創單細胞技術精準試抗癌藥

【明報專訊】癌症是人類大敵,傳統體外測試抗癌藥方式存在一些缺點,有初創公司提出,借助單細胞技術優化體外測試抗癌藥,以研究「雞尾酒療法」甚或個人化治療方案;預料兩年內將可推出自動化儀器協助測試。

明報記者 薛偉傑

攝影 鄧家烜

Provectus Therapeutics行政總裁孫汶鍵、首席技術官杜世誠表示,即使是同一種癌細胞,在分裂過程中也會產生出不同蛋白質,產生突變,它們的大小、形狀、DNA、mRNA等(共有數十個特點)或有差異,對藥物反應不盡相同,抗藥性有高有低。傳統體外測試抗癌藥方式,籠統地觀察一堆癌細胞對一種抗癌藥反應,實有不足。首先,那些癌細胞好像手拖手般貼近,難以非常準確看到有多少個癌細胞死去、多少個存活。第二,沒有分析到癌細胞上述特點和抗藥性關係。

可測試同用多藥 似雞尾酒療法

所以,醫學界近年興起「單細胞技術」概念,即是將每個癌細胞獨立分離測試抗癌藥效果,以便觀察得更準確。由於每個癌細胞是生是死一目了然,這可以用數目較少的癌細胞來完成較多測試。例如,不止測試單獨使用某種抗癌藥的殺滅癌細胞效果,還可以測試以不同比例混合使用多種抗癌藥的效果,猶如治療愛滋病的「雞尾酒療法」般。此外,傳統上一堆癌細胞測試可能要3至5日才能判斷結果,但單細胞測試因為敏感得多,只需24小時就有結果。

他們早在3年前開始研究以單細胞技術測試抗癌藥方案,今年初正式成立公司。醫生只需照往常從病人身上提取小量癌細胞,放進培養液中培養,令癌細胞數目增加,再交給該公司。收到癌細胞後,該公司會將癌細胞連同培養液滴在一枚「微流體晶片」上。由於癌細胞比培養液重,它們會慢慢地自動跌入微流體晶片上微小「凹位」,每個「凹位」剛好容納一個癌細胞;之後會分別加入抗癌藥及兩種螢光染劑,然後透過電子顯微鏡拍照,觀察殺滅效果。

首型號擬2025年量產 售60萬

現時,該公司的微流體晶片已可將癌細胞獨立分離到100萬個「凹位」;並正在研發一部內置電子顯微鏡的自動化儀器iM-Hope,放入微流體晶片後,它會自動微調位置,每次對微流體晶片上其中1000個「凹位」拍攝相片,從而大量省卻人手調校的時間。估計iM-Hope第一個型號可以在2025年中量產,售價50萬至60萬元。下一個型號能夠自動加上抗癌藥和螢光染劑,但需要取得醫療器械認證後才推出,估計售價為200萬至300萬元。

如上文所說,現時治療癌症的新趨勢是效法愛滋病的「雞尾酒療法」,混合使用多種抗癌藥,希望能夠提高治療效果,盡量殺死較多癌細胞,用藥總劑量可少一點,減輕副作用。所以,iM-Hope將可以放入多枚微流體晶片,自動對它們拍照,從而比較不同比例抗癌藥組合的殺滅癌細胞效果。

孫汶鍵和杜世誠指出,借助人工智能技術中深度學習技術,毋須測試兩種抗癌藥的太多組合,軟件已可以推斷出兩者最優化組合。之後,他們可以再實際測試一下有關組合殺滅癌細胞效果是否真的最優化。

借助人工智能 推斷藥物最優組合

暫時來說,iM-Hope的軟件只能推測兩種抗癌藥的最優化組合,但最少只需要5個組合的殺滅癌細胞效果作為數據,推斷出來的最優化組合已相當準確。他們希望,到了明年中或明年底,就能夠推測3至4種抗癌藥的最優化組合。

相對於開發一種全新抗癌藥,這種找出多種抗癌藥最優化組合做法,可以節省很多成本和時間,也安全得多,而且亦可以申請專利。對於藥廠來說,這是一個低成本和低風險的創新方法;只是以往欠缺可靠的單細胞測試技術,沒有足夠的數據分析來支持。例如,治療乳癌藥物有30多種,但獲准組合使用的只有8種。

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