Идея о том, что биологические структуры, в том числе и живые органы, можно будет собирать из отдельных клеток, а затем использовать в различных целях, еще совсем недавно казалась фантастической и несбыточной. Но сегодня такие регенеративные технологии не только есть, но уже активно пытаются войти в клиническую практику.
О бизнес-аспектах развития технологии 3D-биопечати и о возможностях коммерциализации научных идей в ходе II Международного медицинского инвестиционного форума рассказал управляющий партнер компании 3D Bioprinting Solutions Юсеф Хесуани.
Биопринтинг на низком старте
Аддитивные технологии достаточно давно и успешно применяются в медицине. Речь идет технологиях, которые подразумевают использование живых клеток для создания трехмерных конструктов. Одной из таких технологий, в которой используются живые клетки, является биопринтинг (анг. bioprinting), что в буквальном смысле означает «биологическая печать».
В научной литературе эта технология была описана еще в начале 2000-х годов. В докладе исследовательской и консалтинговой компании Gartner, специализирующейся на изучении инновационных рынков, технология биопринтинга впервые упоминается в 2011 году. Тогда аналитики поставили трехмерную биопечать в начальный Цикл зрелости технологии (Hype cycle). А в 2017 году та же аналитическая компания делает уже отдельный отчет по аддитивным технологиям. И это понятно, ведь спустя каких-то 6 лет эти технологии применяются уже в совершенно разных отраслях, например, таких как life science, R&D и регенеративая медицина.
Горизонтальная интеграция
Компании, ведущие разработки в области трехмерной биопечати, в основном являются спин-оффами научных институтов, и все они между собой горизонтально интегрированы – каждая из них специализируется на производстве какого-то конкретного продукта. Это может быть сам биопинтер для печати, так называемые «чернила» или клеточный материал, а может быть сервисные услуги и инфраструктурные решения.
Кто является потенциальным покупателем подобных продуктов и услуг? В первую очередь это академические институты, которые проводят научные исследования, в области регенеративной медицины. Такое оборудование также пригодится фармацевтическим, химическим и косметологическим компаниям, которые стремятся проводить испытания своих препаратов на трехмерных конструктах.
Растущий интерес
Сегодня количество частных компаний, реализующих коммерческие проекты в области биопечати, во всем мире приближается к 50. Их число не уступает количеству компаний, которые производят медицинскую робототехнику, например, небезызвестный робот-хирург Da Vinchy. География этих компаний представлена довольно широко, но большинство из них локализованы в Соединенных Штатах Америки и Китае. В Европе наибольшее количество таких компаний зарегистрировано главным образом в Великобритании и Германии.
Что качается России, то в 2013 году в Москве была отрыта специальная лаборатория трехмерной биопечати 3D Bioprinting Solutions. На тот момент она была шестой коммерческой компанией в мире, и за пять лет количество таких проектов в мире увеличилось в 10 раз.
До стандартизации еще далеко
Технологии трехмерной биопечати включают в себя несколько методов создания трехмерных биологических конструктов. В разных компаниях разрабатывают свои подходы к этому процессу, и универсальные стандарты в этой области пока не сложились. К примеру, пока еще нельзя послать 3D-файл в зарубежный научный центр, чтобы на его основе там создали биологическую модель, равно как и присланный из-за границы в Россию 3D-файл не может быть распечатан на биопринтере.
Сколько стоит биопринтер?
Развитие технологии 3D-биопечати можно проследить и по стоимости оборудования. Если на начальном этапе цена за биопринтер была просто астрономическая, то с каждым годом такие устройства становятся все более доступны и стоят на порядок ниже машин предыдущего поколения.
Например, один из первых биопринтеров, произведенных в мире, был собран на средства министерства обороны США, и на его разработку было потрачено порядка 25 миллионов долларов.
В 2013 году аппарат для биопечати американской компании Organova стоил порядка 300 тыс. долларов. Вслед за ним на рынке появились принтеры, которые стояли в 2 раза дешевле – порядка 150 тыс. долларов. Сейчас можно приобрести несложные принтеры, произведенные компаниями Lifelink и Cellink, которые предназначены для использования в процессе обучения, и стоимость которых составляет порядка 10-20 тыс. долларов.
Растущая кооперация
Когда мы говорим про горизонтальную интеграцию компаний, то имеется в виду кооперация между производителями роботических систем, биопринтеров и компаниями-производителями так называемых «биочернил», а также определенных типов клеток и клеточных линий.
Таких примеров можно встретить немало. Наиболее известные из них – кооперация Nano Dimension (Израиль) и Accelta (Израиль), а также сотрудничество роботической компании Cyfuse Biomedical (Япония) и компании Cell Applications (США), которая разрабатывает технологию получения стволовых клеток.
Некоторые игроки на рынке биопринтинга предлагают так называемые ready-to-print наборы, которые содержат клетки, помещенные в гидрогели. Например, такой совместный продукт предоставляют компании RoosterBio (США) и Cellink (Швеция).
Производители программного обеспечения для биопринтинга часто сотрудничают с компаниями-производителями биопринтеров. Так, Autodesk скооперировалась с Organovo (США) с целью создания стандартного программного обеспечения для технологии биопечати.
Примеры коммерциализации 3D-конструктов
Говоря о биопринтинге, мы не можем не упомянуть услуги, которые предоставляют компании. Уже можно встретить достаточно много примеров коммерциализации 3D-конструктов, полученных с использованием трехмерной биопечати, и которые уже доступны на рынке. Так, американская Organovo предлагает свои трехмерные конструкты печени и почки. Канадская AspectBiosystems представила трехмерный конструкт легких. Tevido BioDevices (США) разработала 3D-конструкт молочной железы. Испанская Regemat 3D напечатала с помощью биопринтера хрящевую ткань и модели опухолей. Американская n3Dbio получила на биопринтере сосудистую ткань, а индийская Pandorum – 3D-конструкт печени.
С 2012 года косметологическим компаниям в Европе запрещено проводить клинические испытания косметологических препаратов на животных. И крупные косметологические и фармацевтические компании стали активно инвестировать в 3D-разработки.
Сегодня продукция компании Organovo находит спрос у 25 крупнейших фармацевтических производителей. Конструкт печени (Organovo) используют фармацевтические компании Merk, Janssen Research and Development, Bristol-Myers Squibb, Astellas Pharma. Andrea Biosciences (Astra Zeneka) и La Jolla Pharmaceutical применяют конструкт почки той же компании. L’Oreal, BASF, Procter&Gamble используют конструкты напечатанной кожи компаний Organovo, Poletis и Сингапурского университета.
Поиск бизнес-модели
Реалии современного мира таковы, что компаниям, работающим в отрасли биопечати, приходится активно искать устоявшиеся бизнес-модели и устоявшиеся возможности для коммерциализации. Многие из них вынуждены были изменить свои бизнес-модели. Например, компании Organova (США) и компания Poletis (Франция), изначально позиционировали себя как производители биопринтеров. Но ввиду высоких издержек на содержание, обслуживание и ремонт биопринтеров, что не могли себе позволить потенциальные клиенты, эти компании перешли в нишу предоставления услуг.
«Я надеюсь, что рано или поздно устойчивая бизнес-модель все-татки будет найдена», – выразил уверенность Юсеф Хесуани, и эта модель будет устраивать как компании-производители, так и научные коллективы, которые нуждаются в инновационных продуктах.