像海底纏繞的彩色珊瑚，各色熒光交織而成的“腦地圖”浮現(xiàn)在電腦上。手指電腦屏幕，衠奧生物技術(shù)（武漢）有限公司（以下簡稱“衠奧生物”）科研人員魯海琴告訴長江日報記者：“這可不是什么水草，而是病毒。”
提及病毒，不少人肯定會大驚失色。但在這里，研發(fā)人員把病毒提純后作為“工具病毒”，讓其攜帶熒光蛋白，點亮大腦的神經(jīng)細(xì)胞和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，幫助腦科學(xué)研究人員探索大腦“黑匣子”的秘密。
就像實驗小白鼠是生命科學(xué)研究的實驗體和好幫手一樣，提純后使用的“工具病毒”也是腦科學(xué)研究的好工具。
繪腦圖譜
“工具病毒”用熒光點亮腦神經(jīng)
衠奧生物工作人員使用顯微鏡看腦片病毒的表達(dá)情況。長江日報記者許魏巍 攝
人腦是宇宙中最復(fù)雜、最神秘的結(jié)構(gòu)，腦科學(xué)一直被視為人類理解自然界現(xiàn)象的“終極疆域”。
為了解人腦的結(jié)構(gòu)和功能，科學(xué)家進行了大量的研究。要想知道大腦如何運行，首先要了解組成它的神經(jīng)細(xì)胞是如何組織和連接的，這些復(fù)雜的神經(jīng)細(xì)胞相互連接形成了腦圖譜。而“工具病毒”，就是腦圖譜研究的重要手段和好幫手。
“研究大腦中神經(jīng)細(xì)胞和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能等，都需要用到‘工具病毒’。”衠奧生物聯(lián)合創(chuàng)始人馮魏巍說。“工具病毒”可以看成是一輛“小推車”，搭載著各種顏色的熒光蛋白，通過立體定位注射進入遍布著神經(jīng)細(xì)胞的錯綜復(fù)雜的大腦中，感染特定的神經(jīng)細(xì)胞并迅速增殖和傳播，所到之處留下“綠色或紅色的熒光”，就像在地圖上標(biāo)出路線圖一樣，讓研究人員通過特殊的顯微鏡，一目了然地看到以往難以辨認(rèn)的神經(jīng)細(xì)胞形態(tài)及其相互連接。
“工具病毒”聽起來仍然讓人害怕，對人體真的沒有危害嗎？魯海琴說：“改造后的‘工具病毒’劑量很小，而且不會自我復(fù)制，保證了其安全性。”
將一試管的透明液體緩緩注射進試劑盒里，她告訴記者，這便是提純后的病毒，只需不到頭發(fā)尖大小的一滴，就能起到作用。
治病
“工具病毒”用正確基因修復(fù)基因突變
研發(fā)工程師在昆蟲桿狀病毒表達(dá)系統(tǒng)研發(fā)試驗中。長江日報記者許魏巍 攝
響應(yīng)國家號召，近年來，國內(nèi)腦科學(xué)基礎(chǔ)研究和神經(jīng)精神疾病相關(guān)藥物研究越來越多，如帕金森、抑郁癥等疾病，都與大腦神經(jīng)脫不開干系。只有對大腦研究愈加深入，才能夠找到致病機制，對癥下藥。
而對“工具病毒”的開發(fā)和應(yīng)用，不僅能幫助研究人員探秘復(fù)雜的大腦，對臨床醫(yī)學(xué)也有不容小覷的作用。
“許多罕見病是基因突變導(dǎo)致的，把正確的基因片段裝載到病毒，再將病毒注射進體內(nèi)，按圖索驥，讓病毒對錯誤基因進行修復(fù)。”馮魏巍說，衠奧生物正從基礎(chǔ)研究到臨床前研究轉(zhuǎn)變，其設(shè)計出的多種病毒“運輸”藥物已在實驗小白鼠和猴子等實驗體身上進行試驗。
馮魏巍介紹，公司總部位于深圳，共投入8000余萬元建立了細(xì)胞與基因治療研發(fā)平臺，建立了世界上品種最全的病毒載體工具庫，獲得了40余件發(fā)明專利。
根據(jù)研究者的不同需要，該企業(yè)還能實現(xiàn)“工具病毒”的“私人定制”。魯海琴解釋：“由于基因功能多樣性，隨著研究的深入，科研人員的需求各不相同。根據(jù)客戶要求，我們可以設(shè)計和構(gòu)建不同的工具病毒攜帶熒光蛋白，讓特定大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可視化，或者攜帶特定基因，讓基因疾病得到治療。”
自立自強
科研成果填補國內(nèi)外空白
研發(fā)工程師正在進行哺乳細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)轉(zhuǎn)染試驗。長江日報記者許魏巍 攝
衠奧生物由現(xiàn)任中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院研究員的徐富強博士創(chuàng)立。
在中國“十三五”期間，美國、歐盟和日本已啟動腦計劃，中國也在拼命追趕，華中科技大學(xué)以“腦空間信息學(xué)家”駱清銘為代表的腦科學(xué)團隊、中科院物數(shù)所神經(jīng)影像研究組等，都在致力于人類腦圖譜繪制的研究。
2007年，徐富強博士回到武漢，在中科院武漢物數(shù)所（后并入中科院精密測量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院）從事大腦神經(jīng)領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究。
數(shù)目近乎無窮的神經(jīng)環(huán)路是大腦的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，研究期間，團隊一直苦于國內(nèi)沒有合適的研究工具。徐富強博士說，當(dāng)時，“工具病毒”只在歐美國家才有，價格高昂加上運輸不便，“要想做相關(guān)研究，只有托人帶回來一點”。
解決問題，就是突破的開始。在武漢，徐富強博士帶領(lǐng)著10人研究團隊，開始刻畫“工具病毒”的雛形。
“工具病毒”培養(yǎng)出來后，徐富強博士團隊專門跑去送給各大科研中心，“一是當(dāng)時大家都缺少研究工具，二是得到使用者的反饋后，我們也能進一步改進”。
研究過程也經(jīng)歷不少阻礙。2014年，徐富強博士團隊正在攻克一項病毒實驗。換了好幾組研發(fā)人員，時間也過去了好幾個月，實驗卻無一例外以失敗告終。作為徐富強博士的學(xué)生，林博士接手了這項實驗。他說：“就像做包子一樣，不同的皮搭配不同的餡料，排列組合成千上萬，方案設(shè)計很復(fù)雜。”
剛接手時，林博士從頭排查失敗的各項原因，大量瀏覽國際文獻、專刊，不斷調(diào)整實驗方案。白天有日常工作，意味著只能擠壓休息時間。“累倒沒什么，主要是一直放心不下。”回憶起那段時間，林博士笑著說自己每隔幾小時就忍不住跑去實驗室，觀察培養(yǎng)皿的細(xì)胞變化。
這樣的日子，持續(xù)到病毒被培養(yǎng)出來的那一天。在顯微鏡下發(fā)出熒光的“工具病毒”，照亮了培養(yǎng)皿中的一小塊區(qū)域，也照亮了團隊的信心。
像林博士這樣專業(yè)扎實、技術(shù)過硬的高精尖人才，是衠奧生物的主力成員。據(jù)了解，該公司研發(fā)人員占公司總?cè)藬?shù)八成以上。
“我們目前獲得了60多項技術(shù)專利，具有自主知識產(chǎn)權(quán)。”馮魏巍說。眼下，衠奧生物已實現(xiàn)高效安全的大規(guī)模病毒載體制備，為武漢、美國、日本、新加坡等國內(nèi)外上千家科研中心提供前沿的“工具病毒”和技術(shù)服務(wù)。
產(chǎn)業(yè)開發(fā)
在漢布局研發(fā)生產(chǎn)基地
衠奧生物研發(fā)工程師正在進行哺乳細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)轉(zhuǎn)染試驗。長江日報記者許魏巍 攝
國家“十四五”規(guī)劃綱要中提到，瞄準(zhǔn)人工智能、生命健康、腦科學(xué)等前沿領(lǐng)域，實施一批具有前瞻性、戰(zhàn)略性的國家重大科技項目。
2011年，徐富強團隊踏入“工具病毒”領(lǐng)域，蓄力待發(fā)，10年后，衠奧生物在武漢、深圳同步注冊成立，10人擴展為百人。其以深圳為公司總部，將試劑的生產(chǎn)和部分研發(fā)基地布局在武漢。其總部企業(yè)在去年8月完成了中科天使基金領(lǐng)投的數(shù)千萬元天使輪融資。同濟醫(yī)院、協(xié)和醫(yī)院、武漢大學(xué)中南醫(yī)院……武漢多數(shù)醫(yī)學(xué)研究機構(gòu)都是衠奧生物的合作伙伴。
“武漢大學(xué)、華中科技大學(xué)等高校與我們保持著長期的聯(lián)系，武漢獨特的人才優(yōu)勢為我們這樣的高精尖公司輸送著連續(xù)不斷的新鮮血液。”提及武漢，馮魏巍稱這是團隊的第一選擇。
馮魏巍說，作為大健康賽道上一家“小而美”的企業(yè)，衠奧生物核心團隊早年在武漢發(fā)展壯大，未來，也將在武漢開拓。
“工具病毒”有助于觀測到
漸凍癥、抑郁癥等疾病病變
衠奧生物研發(fā)工程師使用分析天平精確進行密度梯度超高速離心樣品配平。長江日報記者許魏巍 攝
作為“工具病毒”研究領(lǐng)域的專家，衠奧生物技術(shù)(武漢)有限公司聯(lián)合創(chuàng)始人馮魏巍近日接受長江日報記者專訪，回答了市民關(guān)心的問題。
長江日報記者：“工具病毒”注射在人體內(nèi)有毒性嗎？
馮魏巍：“工具病毒”是被馴化后的“假病毒”，不會自己復(fù)制，也就不會讓人生病，完成使命后的“工具病毒”最終會被人體自然代謝掉。被選擇用于治療的病毒載體一般是自然界進化而來的，比如腺相關(guān)病毒（AAV），本身就隱藏于大多數(shù)人身上，目前研究并沒有說明其存在對人體有危害。
長江日報記者：“工具病毒”可以幫助哪些病癥取得突破？
馮魏巍：神經(jīng)回路的病變能產(chǎn)生運動障礙及神經(jīng)精神疾病等多種疾病，如漸凍癥、抑郁癥、阿爾茲海默病、帕金森癥、癲癇、孤獨癥等，這些疾病目前還缺乏有效的治愈手段。“工具病毒”點亮“腦地圖”，可以幫助相關(guān)研究中心觀測到這種病變，進行下一步的研究。
（長江日報記者郝天嬌 王雙雙 通訊員孫亞云）
