2016年02月18日 星期四 23:57:08

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Company | 新銳公司 2019年Vol. 68

首創全光學篩藥平台 解決現有監測限制

昱星開發iPSC迷你器官晶片 實現個人化精準醫療

撰文/彭梓涵 攝影/巫芝岳

成立於2016年的昱星生技,結合生物與化學領域,開發出全光學技術平台,可透過人類誘導式多能幹細胞(iPSC)分化的迷你器官晶片進行光學訊號讀取,該平台對細胞無毒性、可即時進行長時間細胞動態監控,解決目前高通量細胞生理現象監測的限制,作為高通量藥物篩檢,也為個人化醫療提供更全面化的精準治療。

v68新銳_昱星

昱星生技於今年7月進駐國家生技研究園區,並舉行進駐開幕典禮,前排左四起為創辦人張郁芬博士、鍾敏玫博士、財務長蔡佳君,右一為泰豐創投經營合夥人何小台博士。

  


 

2018年,綠色螢光蛋白(Green Fluorescent Protein, GFP)發現者下村修(Osamu Shimomura),因病逝世,享年90歲;他在2008年摘下諾貝爾化學獎桂冠,

其發現的綠色螢光蛋白是現代科學和醫學領域最重要的工具之一。

綠色螢光蛋白也從此照亮顯微鏡下的生命,它透過基因工程,轉載進不同的基因體,是許多研究用來觀察生物體細胞內生物事件、疾病產生機制、驗證某種實驗假設的方法。

由於螢光蛋白體積小與易用性,目前,市面上無論藥廠或CRO公司利用螢光方式進行細胞生理現象測量與監控的方式,大部分皆是利用化學合成的指示劑(Chemical Dyes)放大訊號,然而,Chemical Dyes最大的缺點是對細胞有太大毒性,且無法提供長時間的生理訊號量測。

 

牛津大學「生物+化學」研究員 破解高通量細胞生理監測問題

來自臺灣的新創團隊,昱星生物科技(Lumi STAR;以下簡稱:昱星),在執行長張郁芬、營運兼化學研發長鍾敏玟帶領下,集結蛋白質指示劑專家與光化學家開發跨領域的「全光學技術平台」,解決目前高通量(High Throughput)細胞生理現象監測的限制。

張郁芬與鍾敏玟兩人皆為英國牛津大學研究員,在一次臺灣同學會中認識,張郁芬說,由於牛津的討論風氣盛行,大家很常在茶餘飯後談論自己的專長與研究,雖然兩人的研究專長不同,卻又是「生物+化學」最佳組合的互補領域,在長達一年的討論交流下,於2016年催生了具有光學開發能力的昱星。

昱星的核心技術是以螢光、冷光蛋白質為主體,利用蛋白質工程(Protein Enginerring)設計的感測器 (Reporter)、指示劑(Indicator),在高通量的藥物篩檢中,以其對細胞無毒性,能以非接觸、非侵入的方式偵測細胞內螢光強度變化。

其中令人注目的是,應用於人類誘導式多能幹細胞(iPSC)的臨床再生醫學應用。張郁芬曾為日本北海道大學生命理學博士與日本學術振興會研究員,對於再生醫學頗有研究,她利用自己在螢光蛋白指示劑開發的豐富經驗,往再生醫學方向作結合。

 

螢光蛋白結合iPSC 開發新一代高通量篩藥平台

張郁芬說,iPSC具有疾病特異性,能夠分化出疾病的模型,這樣的迷你器官晶片(Organs-On- Chips)是藥物篩選最佳的平台。

她以心律不整病人為例,透過昱星建立的平台,只需取得皮膚細胞,轉換成iPSC,分化成帶病徵的心肌細胞,再透過建立帶有蛋白質感測器的心肌細胞,進行全光學檢測,就能即時且長時間觀察心律不整的訊號,藉此也能進行細胞毒性測試與大規模的藥物篩選工作。

目前,昱星所開發的全光學平台以科學進度來說,已經可以運用在心臟病、神經退化性、癌症、糖尿病等疾病研究。在心臟與神經退化性疾病研究上,昱星也解決了用藍光刺激時,會與紅色螢光蛋白指示劑產生的假訊號干擾,此新型的指示劑正在申請美國專利。

除了使用iPSC建立的平台,全光學檢測也可用在病人癌症細胞檢體的藥物篩選,病人可藉此步驟,進行現有FDA批准的藥物篩選,評估各式候選藥物的毒性大小與有效性,提供更全面化的精準醫療。

另外,在糖尿病的偵測,除了可以在細胞內直接偵測鈣離子對胰島素的調控,昱星利用冷光來標定胰島素的技術,有別於傳統的酵素免疫分析(ELISA),需要昂貴的抗體標定以及3~4小時的反應操作時間,優化的技術更可直接收取細胞上清液上機定量,減少許多實驗成本與時間。

 

昱星生物科技小檔案

成立時間2016年12月
經營團隊執行長張郁芬研發長鍾敏玟
募資階段Pre-A輪
主要業務項目生物影像全光學高效能藥物篩檢平台

 

>>本文節錄自《環球生技月刊》Vol. 68

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