左圖:周迎教授領導團隊研發針對治療乾眼症的高分子藥物眼藥水,在日內瓦國際發明展奪得評審團嘉許金獎。右圖:周迎教授把高分子藥物眼藥水滴在手上,可見質感像凝膠,如用手指觸碰,更會有「拉絲」效果。
小朋友玩樂高積木,是把一塊塊積木疊高、疊長,砌成不同形狀;而在微觀生物世界裏,高分子就是通過一個個像樂高這樣的單體組成,不同的砌法會形成不同形狀的高分子。
「我們的技術就是在高分子的基礎上修飾,例如把不同的高分子鏈條進行交聯,就似『織網』一樣。我們設計出特定的『織法』,以調控它的物理性質。這種調整過的物理性質對於治療一些慢性疾病很有益。」
香港科技大學化學及生物工程系周迎教授向《大公報》介紹,由其團隊研發、針對治療乾眼症的高分子藥物眼藥水,經動物實驗證明比同類產品藥效時間更長,乾眼情況得到明顯改善。「我們的故事很平凡,只是希望造福無數市民,讓大家的眼睛更明亮!」\大公報記者 湯嘉平
全球有超過7000萬人患乾眼症。周迎教授表示,雖然團隊設計的高分子眼藥水將主要服務於人類市場,但基本上任何一種藥物在推出之前都離不開動物實驗。原來,狗狗也會有乾眼症,順理成章,狗狗成為試驗這種眼藥水的動物之一。
針對乾眼症 狗狗當實驗先鋒
「因為動物的眼球跟人一樣,主要組成部分都是透明質酸,所以藥物兼容性都很好。」不過,周迎教授曾擔心在實驗室做動物實驗效果不理想,她解釋,因並非每種小動物都有乾眼症,而就算是人為製造眼睛乾澀的情況,也與人類真正的乾眼症相差甚遠。
煩惱之際,周迎團隊認識了一位全港少有、動物眼專科的獸醫。「這位獸醫以前是給動物看眼睛的,例如馬、海洋公園裏的海豚他都看過,好專業。」周迎笑言,跟這位專家交流後,才知道原來很多狗狗都有乾眼症,牠們亦因此受到很大困擾,這種新研發的眼藥水或許能為牠們帶來福音。
「有乾眼症的狗狗,眼睛可能會有好多眼屎、紅血絲等,影響外觀也影響牠的生活。」周迎引述獸醫意見指,治療患病狗狗的方法與人類一樣,都是以滴眼藥水為主,然而給狗狗滴眼藥水的難度往往比人類更高。「現時狗狗用的乾眼病眼藥水藥效一般,大多是起到紓緩效果,一般一天要滴上六次。」
在深入了解研究項目後,雙方一拍即合,獸醫給周迎團隊介紹了一些患有乾眼症的狗狗參與實驗。「我們發現新研發的高分子藥水在狗病人眼球表面停留時間更長,這意味着藥物發揮作用的時間也更長,故不需要滴得那麼頻繁,最後發現一日滴兩次即可。」周迎說,實驗後團隊經過一系列的科學評估,包括統計狗狗的眼淚量、記錄狗狗眼角膜上皮細胞的完整性情況後發現,狗狗對新藥水的反應更佳,亦再次驗證了高分子藥物研究方向的可行性。
藥水如凝膠 延長停留時間
這種高分子眼藥水的奧妙在於,團隊通過對高分子結構進行交聯等調整,改變了該結構的物理形態。周迎教授在自己手背上滴了一滴藥水,只見透明的藥水並非像尋常的液體一樣迅速流動,反而像凝膠,會相對停留靜止,以手指觸碰會呈現「拉絲」效果。「這種狀態其實是固體,雖然它並非像大眾所熟知的那種固體狀態,例如膏類藥物那樣。」周教授說:「那為什麼要改變高分子結構以製成這樣的形態?這種形態有何好處?你可以想像,一些乾眼症患者通常會滴眼藥水紓緩,但為了達到紓緩的效果,可能會滴得好頻密,又麻煩又辛苦。我們從實驗中發現,普通液體眼藥水停留在眼球表面的時間很短,一般都是幾分鐘,最多的能停留70分鐘。但固體狀的眼藥水則可以在眼球表面停留六個鐘甚至更長時間。」
技術可用於治療其他慢性病
該技術下一步將進入人體臨床實驗階段。周教授表示,高分子藥物除了能夠應用在眼藥水這一範疇,團隊還在開發應用於其他慢性病,例如利用緻密交聯的可降解高分子網路,把蛋白物理性包裹在內,通過調控高分子的微觀結構及降解速率,達到蛋白質藥物長效給藥的目的,以治療老年性黃斑病變、糖尿病黃斑水腫等問題。「高分子藥物正在成為一種新的慢性病管理的方式,目前香港與內地的相關研究不算多,但我希望通過我們的努力,令到這項研究能更好地惠及患者。」