这家初创公司创新培育迷你肝脏，拯救生命的希望之光

Caralynn Nowinski Collens、Ramille Shah 和 Adam Jakus 花费了多年时间开发一种创新技术，以再生受伤的骨骼。他们认为结果……还算不错。 他们创办的公司 Dimension Bio 获得了食品和药物管理局的批准，采用这种方法：提供一个 3D 打印的格架或“支架”，让新骨骼在其中生长。然而，它形成新骨骼的速度不够快，无法与现有的治疗方法竞争，例如移植患者自己的骨组织。

但 Collens，Dimension 的首席执行官，把这次经历看作是一个积极的结果，验证了公司与 FDA 的技术和流程。这可能帮助这家位于芝加哥的初创公司在大约三年内朝着一个更宏伟的目标迈进：使用其支架和捐赠细胞构建一个人类肝脏。它实际上将是该器官的一个微型简化版本，旨在足够好地运作以维持某人的生命。这可以为受伤或患病的肝脏提供恢复的空间，或为患者接受移植争取时间。

根据美国国家卫生研究院的数据，2023 年有 52,222 人死于肝病和肝硬化。根据国家卫生研究院的数据，肝硬化的死亡率从 2000 年到 2019 年增加了 26.4%。 （肝硬化通常是由于脂肪堆积、乙型和丙型病毒性肝炎或长期酗酒引起的，当然还有其他原因。）

“当患者无法接受移植时，死亡率非常高。因此，这就是我们希望能够提供帮助的地方，”Collens 说。

Collens 承认，为细胞生长构建支架并不是什么新鲜事，公司使用的材料也不是：聚乳酸与羟基乙酸的共聚物。PLGA 广泛应用于日常医学中，包括可溶解缝合线、皮肤填充剂和用于将药物输送到体内的小胶囊。

Dimension Bio的创新在于它如何利用3D打印构建PLGA支架，这是它所称的BioNidum整体系统的一部分。“[当]我们将其放入体内时，发生的情况是它会很快获得新的血管，这种情况很不寻常，”Collens说，并指出通常免疫系统会将外来物体隔离，阻止血管轻易生长。

Collens将成功归因于支架结构，它提供了不同大小的孔，旨在帮助细胞轻松进入支架，同时不会引发强烈的免疫反应。较大的孔允许血管生长到新组织中。

该公司最初名为Dimension Inx，这其实是个文字游戏。“我们制造生物材料墨水，”Collens说。

该技术源于西北大学的TEAM实验室，TEAM是组织工程和增材制造（3D打印的华丽名称）的缩写，由Shah于2010年创立。当时，Collens在芝加哥运营一个先进制造创新中心，这是由联邦政府和包括微软、洛克希德·马丁等公司资助的国家网络的一部分。2015年，一位董事会成员给Collens发了一封电子邮件，“他说，‘我刚刚看到这位摇滚明星般的年轻教师演讲，我觉得你应该去认识她，’”她回忆说。

当时的材料科学教授Shah与研究生Jakus于2016年共同创立了Dimension Inx，Collens于2019年加入，担任联合创始人兼首席执行官。Jakus于2023年离开了公司。Shah担任首席科学官。她、Collens和其他三位女性构成了Dimension董事会的所有投票成员。Collens表示，整体员工大约有70%是多元化的。“我会说这在某种程度上是有意为之，因为我们坚信多样性会带来更好的结果和更好的创新，这是公司的价值观之一。”

该公司在2020年和2021年通过种子轮融资筹集了2052万美元，并在2023年进行了A轮融资。主要投资者包括KdT Ventures和Prime Movers Lab。另一个主要投资者是Revolution的Rise of the Rest Seed Fund，该基金专注于非顶级投资区域的初创企业，通常不投资生物技术。该公司计划在2026年进行所谓的A2轮融资，目标是筹集高达5000万美元。

深入了解技术

CMFlex——该公司的早期骨修复产品——被认为是“医疗设备”，其FDA审查要求比药物或Dimension即将推出的迷你肝脏要宽松。这是因为CMFlex只是患者自身细胞生长的支架，而不是为了引入新细胞。Collens表示，骨头是Dimension证明其技术的“最低挂果”，因为它是一种自然再生的组织。“我们将这个基质或支架放入内部，以作为引导或刺激新骨生成的工具。”

FDA并没有要求对这个医疗设备进行人体试验。尽管在动物研究中取得了成功，Dimension选择在将产品推向市场之前进行患者的试点项目。“我们有很多能够在患者和动物中创造骨头的例子，”Collens说，但她补充道，“我们没有足够快地达到所需的结构——结构是指能够承受骨头所能承受的力量的硬度。”Dimension最终决定与组织合作会更具影响力，并决定不将CMFlex推向市场。

转向软组织和器官是最初向投资者展示的提案的一部分。比如，该公司正在研究如何恢复卵巢功能。它还成功地在糖尿病小鼠的支架中培养了胰岛素产生细胞，这可能为治疗人类糖尿病开辟新途径。但Collens表示，这个领域已经竞争非常激烈。

“我们最终专注于肝衰竭有多种原因，但可能最大的原因是这是一个没有好的替代方案的巨大问题，除了肝脏移植之外，”她说。

Dimension的计划是在皮肤下生长一个小型、简化的肝脏，作为临时解决方案，直到完整的肝脏恢复或患者能够接受移植。“我觉得这是个不错的方向，”詹姆斯·安德森说，他是一位退休的病理学、宏观分子科学和生物医学工程教授，在凯斯西储大学教授了超过40年。安德森与Dimension Bio没有任何关联，但他审查了他们的研究，并对他们的方法和结果感到印象深刻。他说，肝脏不仅是再生医学一个值得关注的目标，还是一个适合的目标。“他们选择了一个能够自我再生的器官，”他说。

但即使是一个迷你器官，其复杂程度也远超骨头。“当我们谈到将细胞放在支架上时，这是一种根本不同的产品，”Collens说。

在肝脏受到人为损伤的小鼠中，该公司报告称，在用小鼠和人类的肝细胞进行播种后，生存率提高了超过70%。这需要数亿个细胞的数量。但根据科伦斯的说法，构建微型人类肝脏可能需要播种50亿到200亿个细胞。

对于人类，Dimension将使用干细胞来生产这些肝细胞。但首先要在大鼠和猪体内进行测试。该公司的计划非常紧凑，目标是在2028年开始人类临床试验。

下一个问题可能是：为什么不培养一个完整的肝脏替代？这似乎顶多是一个非常遥远的目标。安德森不确定这是否可行，因为整个器官的结构非常复杂。科伦斯表示，Dimension Bio目前并不专注于这个崇高的目标，但她也不排除这种可能性。

“我认为我们正处于一个非常有趣的关键时刻……工程与生物学的融合，在这里我们实际上可以工程化生物系统，实现以前无法做到的功能。”