電影《神奇旅程》中，幾位醫(yī)生縮小到微生物大小，駕駛飛船進入一位科學家大腦，為其進行血管手術后迅速撤離。五年前，科技企業(yè)家 Michael Shpigelmacher 看到了這部電影，并想將之付諸實踐。

美國一家中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病治療初創(chuàng) Bionaut Labs 在近日浮出水面，該公司正在開發(fā)毫米級機器人，可用其搭載藥物，并通過遠程控制將機器人引導至患處、卸載藥物。目前該技術已在動物體內(nèi)進行了測試，未來將用于人類疾病的治療。Bionaut Labs 宣告已經(jīng)獲得 2000 萬美元 A 輪融資，值得注意的是，本輪融資由硅谷著名科技風險投資機構科斯拉風投 Khosla Ventures 領投。

而 Bionaut Labs 的創(chuàng)始人、首席執(zhí)行官就是前文提到的 Michael Shpigelmacher，其公司的藥物精準遞送微型遙控機器人項目早在 2016 年便已啟動，不過當時該項目的啟動資金都是 Shpigelmacher 與其合伙人 “自掏腰包”。如今獲得科斯拉風投的支持，對 Shpigelmacher 來說意義重大。Shpigelmacher 稱，Bionaut 機器人的藥物遞送技術最快將在 2023 年進行臨床試驗。

在創(chuàng)辦 Bionaut Labs 之前，Shpigelmacher 的工作經(jīng)歷多與科技及其投資相關，曾先后就職于麥肯錫和摩根士丹利公司，重點負責投資戰(zhàn)略相關業(yè)務。更早的時候，他在 3D 傳感初創(chuàng)公司 Shpigelmacher 的創(chuàng)建中作出重要貢獻，該公司后被蘋果公司收購。

精準送藥，直達病灶

早在 20 世紀中期，著名物理學家 Feynman 先生就提出了分子機器的設想，預測未來只要把納米機器人放進人體的血液中，就能自動抵達病灶進行手術，治療疾病。

如今，以細胞為載體的微型藥物遞送和治療生物機器人已經(jīng)成為極具前景的體內(nèi)靶向運輸工具，并誕生了眾多創(chuàng)業(yè)公司。Michael Shpigelmacher 說，其藥物遞送技術 Bionaut與 Rani Therapeutics 以及其他一些初創(chuàng)公司研發(fā)的 “機器人藥丸” 聽起來類似，但有很大差異。

“機器人藥丸” 主要用于替代藥物的靜脈注射，所以這些 “藥丸” 只需要到達腸道，后續(xù)需要隨著血液到達病灶即可。目前，Rani Therapeutics 已將 RaniPill 膠囊技術應用于多種藥物的開發(fā)中，如果臨床研究順利的話，這類 “機器人藥丸” 最早將于 2022 年面世。

?而 Bionaut則更偏向于為不同疾病以及受損組織專門定制大小（100nm-1mm）、形狀乃至表面特性合適的微型遙控機器人，并通過遠程遙控將裝載著有效載荷的機器人精準引至患處，操控機器人將藥物釋放。以此來實現(xiàn)，將適用藥物足量直接投放到正確的位置上。

相比之下，藥物遞送至腸道后再經(jīng)血液擴散，不僅需要更大的藥物劑量攝入，藥物對其他細胞干擾的風險也更高。

更重要的是，不僅僅是藥物的精準送達，可遙控的微型機器人還有應用于微創(chuàng) “手術” 的潛力，可以深入大腦為解決 CNS 疾病提供新的解決思路。

以亨廷頓舞蹈癥 (Huntington’s disease, HD) 為例。針對該疾病，目前已經(jīng)存在一些潛在的藥物治療方案，但安全、有效地為患者中腦提供足夠劑量的治療藥物是非常關鍵的一步。而 Bionaut 微型機器人剛好可以扮演 “微型藥物快遞員” 的角色，安全、準確地通過腦脊髓液、腦組織等 “障礙”?，突破神經(jīng)系統(tǒng)疾病治療的限制。

若該技術未來能夠應用于臨床，不僅可以提高疾病治療效果，也將對藥物開發(fā)開拓更寬松的環(huán)境。Shpigelmacher 在接受采訪時也提到，拓寬藥物開發(fā)中的治療窗（或稱 “治療范圍”）是 Bionaut的目標之一。

“治療窗” 是指藥物對疾病起作用的濃度范圍，藥物濃度太低不產(chǎn)生治療效果，濃度太高則產(chǎn)生難以耐受的毒性。因此，對于大多數(shù)藥物來說，開發(fā)者必須要平衡藥物分子，降低在殺死腫瘤的同時傷害其他細胞的可能。這二者之間的平衡無疑加大了藥物開發(fā)的難度，但如果能夠?qū)⑺幬镏苯舆f送到疾病所在的部位，藥物開發(fā)過程中的顧慮也就少了很多。

從亨廷頓病和神經(jīng)膠質(zhì)瘤開刀

根據(jù)公司規(guī)劃，Bionaut的臨床試驗最快將于 2023 年開始進行，其首個試驗項目計劃針對常見于兒童的一種腦干膠質(zhì)瘤展開。

Shpigelmacher 提到，選擇從這一病癥入手，是考慮到該疾病會對患者產(chǎn)生極大的影響，但目前尚缺少有效的治療方案；再加上很多公司在藥物遞送上的失敗，大多都是因為其在對大腦或者大腦某一部分治療的效果有限。

他補充道 “并不是想從聽起來過于冒險或者未經(jīng)測驗的概念開始進行試驗，” 此前，公司已經(jīng)運用這一技術成功地將治療藥物直接送達至其植入在小鼠體內(nèi)的人類腦干膠質(zhì)瘤處，并且消滅了那些腫瘤的毒性。Bionaut一旦能夠成功完成這次任務，就能夠證明這一方法在絕大多數(shù)情況是行得通的。

具體而言，該公司會在其首次臨床試驗中把裝載著治療藥物的微型機器人注射到脊柱中，并使用一組位于頭部和頸部周圍的磁鐵產(chǎn)生的磁場將機器人引導進入腦部患病區(qū)域。在到達正確的位置后，另一個磁信號將激活機器人藥物艙的開關，釋放藥物。藥物卸載后，醫(yī)生再引導機器人返回至起始點，將其從脊柱處接離。

圖 | Bionaut 微型機器人進入活羊的蛛網(wǎng)膜下腔（來源：Bionaut Labs 官網(wǎng)）

Shpigelmacher 進一步解釋道，目前的技術已經(jīng)允許機器人制造得足夠小，但為了確保其能夠在 X 光下實時清晰可見、方?便追蹤和操控，Bionaut 將微型機器人的大小盡可能保持在 1 毫米左右。

目前，Bionaut 的微型遙控機器人項目還處于初期階段。不過 Khosla Ventures 創(chuàng)始人 Vinod Khosla 認為，作為一種針對腦部嚴重疾病的靶向治療新方式 Bionauts 有著巨大的前景，同時 Bionaut 也具備應用于常規(guī)治療無效或效果甚微的疾病中的潛力。

編輯：jq