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北大總冠軍!

2024-01-11科學

在不久前落幕的

中國國際大學生創新大賽(2023)上

北京大學「跨物種腫瘤基因治療」專案

從國內外 151個 國家和地區

5296所 學校的 421萬 個參賽專案中

脫穎而出

斬獲大賽 總冠軍

重新整理了北大在此項賽事上的

最好成績

由北京大學 前沿交叉學科研究院

博士後 齊燁 領銜 的北大團隊

(齊燁參賽時為在讀博士生)

首創修復腫瘤細胞中

獨有的小RNA結構缺陷

破解癌癥發生的最後一塊拼 圖

開創跨物種腫瘤基因治療新方式

今天,帶你走進

齊燁的科研和創業的故事

△齊燁

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引領世界的首個源頭創新發現

2023年 12月6日,中國國際大學生創新大賽(2023)冠軍爭奪賽在天津大學舉行。本次大賽共有來自國內外151個國家和地區5296所學校的421萬個專案、1709萬人次報名參賽,北京大學參賽團隊在全國總決賽斬獲 4枚金牌、1枚銀牌、1枚銅

在最終的冠軍爭奪賽中,來自國內外高校的6支參賽團隊經過近兩小時的激烈角逐,北京大學的 「跨物種腫瘤基因治療」 專案斬獲大賽總冠軍,重新整理了北京大學在此賽事上的最好成績。

△奪冠瞬間

△北京大學代表隊合影

「前進演化醫療——跨物種腫瘤基因治療的拓荒者」 專案源於北京大學團隊引領世界的首個源頭創新發現—— 透過植物蛋白修復腫瘤細胞中特異存在的異常miRNA 以廣譜抗癌 。專案透過大資料探勘,在國際上首次報道了幾乎所有腫瘤中都存在的miRNA 結構缺陷,進而借鑒跨物種和前進演化的思想,找到了用於修復缺陷的首個植物免疫蛋白。

專案前期成果在 Cell , Nature , Trends in Cell Biology 等國際頂級期刊發表,並受到了科技部顛覆性技術創新專案的資助。論文發表後,齊燁希望能夠進行成果轉化,初出茅廬的他果斷報名了2022年中國國際大學生創新大賽。但彼時的齊燁是創業的門外漢,他只懂技術,對商業、融資卻一竅不通,團隊在比賽第一圈就無緣晉級。然而,市賽折戟的經歷沒有打擊到他,反而激勵他走出象牙塔,積極學習金融、企業管理等方面的專業知識。

從不需要為小小的失敗感到苦惱。

2023年,齊燁再度參加了中國國際大學生創新大賽。作為整個專案的統籌者和負責人,從商業計劃書的撰寫到每一次路演和答辯,齊燁都精心準備。同一實驗室同一團隊的兩位隊友,生命科學學院2020級直博生 丁力 和前沿交叉學科研究院博士後 李詩雨 (參賽時為在讀博士生)幫助其打磨細節,北京大學創新創業學院的老師們透過輔導給予了齊燁極大的支持。

最終,齊燁在全國總決賽中的精彩呈現打動了評委和觀眾,最終拿下了第一名的好成績。「代表北大站在全國最頂級的創新大賽的領獎台上,我心中充滿了沈甸甸的使命感和榮譽感。」

△齊燁在參賽現場

作為跨物種腫瘤基因治療的拓荒者,前進演化醫療還將挑戰諸如病理抗衰等難題,還需進一步最佳化套用場景,以臨床價值為導向,探尋更多疾病治療的可能。依據新療法機理,齊燁和團隊還開發了基於跨物種藥物篩選的治療平台,透過構建不同的載體和毒種,獲得針對不同腫瘤的基因治療藥物。

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從植物中找到靈感

為了生存,人類在不斷前進演化的過程中,既保留了一部份精密復雜的調控,也遺失了一些植物、細菌獨有的系統。

在齊燁眼中,前進演化是一個很神奇的過程。本科期間,他選擇學習研究植物生物鐘的相關機制。2018年,齊燁進入北京大學前沿交叉學科研究院開啟博士階段的學習,在這裏他遇到了彼時剛剛從海外回到北大工作的博士生導師 杜鵬 。有意思的是,杜鵬老師博士期間就從事植物免疫的相關研究,在博士後期間從事幹細胞與腫瘤的工作。初次見面,他們在植物免疫蛋白的跨物種套用研究上一拍即合,他們大膽猜測,如果將植物免疫蛋白引入人體,利用跨物種的邏輯和前進演化的思想,說不定就有新的發現。

植物中的核心免疫元件 RDR 蛋白在人體內並不存在,但是相關訊號通路的上下遊在人體內是能檢測到的。

雖然植物免疫蛋白在植物學界已經研究了十余年,但是將植物免疫蛋白套用於人體,這還是第一次。

齊燁和杜鵬深知,這是他們在中國乃至國際上做出的一個大膽創新,是首次開辟的全新領域。 「如果將這些外源的系統植入人體中,往往能夠超越內源的調控系統,更高效地改變細胞的命運。」

△基於前進演化思想的跨物種藥物研發示意圖

△腫瘤患者和正常人群之間的小RNA結構缺陷

在專案進展過程中,透過大資料探勘,齊燁團隊在導師的指導下,首次報道了腫瘤患者和正常人群之間的小RNA 結構缺陷,並進一步驗證了缺陷的泛癌種性。「這是我們開辟的一個全新領域,miRNA 網絡異常導致細胞獲得無限增殖能力變成腫瘤細胞,這一發現已經被學界和工業界發現了接近20年,但背後的機制仍然不清楚。」正是這個發現,開啟了齊燁透過植物免疫蛋白挽救miRNA 缺陷的研究之路。

只要找到一個植物來源的基因對應的免疫蛋白,並且可以修復腫瘤細胞中特有的小RNA分子的結構缺陷,就能恢復整個個體內基因調控網絡的平衡,達到廣譜抗癌的目標。

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做第一個吃螃蟹的人

從構思到實驗,第一個吃螃蟹的人總是伴隨著巨大的困難。齊燁團隊從植物的免疫機制出發,嘗試在人體中重現植物中的免疫通路。但是在這之前,沒有任何人做過植物免疫通路在人體中的研究。如何在哺乳動物細胞中表達植物蛋白?如何解釋植物蛋白抑制腫瘤的機制?如何把植物蛋白遞送到腫瘤細胞中完成動物實驗?所有的問題都需要他從頭思考,逐一克服。齊燁在最初的研究中走了不少彎路,實驗甚至一度停滯不前。

面對困難,齊燁積極利用北大前沿交叉學科研究院的優勢,他和植物學、免疫學等各個領域的老師深入探討,和北大生命科學學院、未來技術學院等多個學院開展合作。在他的合作者中,有來自各個學科、不同背景的成員。他們集思廣益,多學科、多角度地探索更多解決途徑。齊燁相信,每一位老師都有獨特的優勢,把不同的優勢有機結合,融匯交疊,就能夠取得新的進展,獲得更多新穎的思路。

△齊燁博士畢業答辯現場

在研究中,杜鵬老師給予了齊燁不少幫助。齊燁說到,老師給予了他廣闊的平台自由地個人化發展。杜老師總是語重心長地和他說,每天不一定要做很多實驗,但是一定要花時間在腦海中思考,在閱讀大量文獻、進行充分交流的基礎上總結消化,在不斷試錯的過程中解決問題。這激勵著齊燁在面對挑戰時戒驕戒躁,凝心思考。在科研中遇到困難時,齊燁也會感到不小的壓力,每當這時他就會聽音樂、看電影、和朋友一塊爬山,在放空自我的同時調整狀態。

在齊燁的不懈努力下,他的研究終於開始取得突破,歷經三年時間,他終於啃下了這塊「硬骨頭」, 做出了引領世界的首個源頭創新發現——透過植物蛋白修復腫瘤細胞中特異存在的異常小RNA 來進行廣譜抗癌。 專案根據植物免疫蛋白RDR1 馴化腫瘤的原創性理論,結合成熟的基因載體,破解了腫瘤治療中外源大分子遞送難的關鍵問題,打造了無耐藥腫瘤馴化治療的新範式。

△相關成果 Cell 表,圖為論文的封面

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原創新藥,做難且正確的事

創新大賽在齊燁心中埋下了一顆種子。

參賽後,有很多身邊的朋友和老師來聯系我,咨詢身邊的腫瘤患者是否能夠使用我們的藥物,在那時,我感到很強烈的使命感,藥物的源頭創新將具有巨大的社會價值。

博士畢業後,齊燁選擇繼續在跨物種基因工程藥物研發的賽道上深耕。 「我們如果急需一個新的策略,就要從挑戰底層認知出發。」 齊燁希望繼續在自己喜歡的領域發光發熱,成為一個「破局者」。他和團隊將以腫瘤創新藥作為首個切入點,從根本上解決當前主流技術路線存在的靶點單一、易耐藥、不應答、毒副作用強等痛點問題,開發出完全自主可控的多款First in class 藥物。

在雙創學院和科技開發部提供的平台中,齊燁學習了如何做藥,了解了什麽是商業化,也完成了一步步成長。 「從 理論的發現到藥物的概念驗證都是我博士階段的成果,所以我就想要把全鏈條做好。」 雖然專案在種子輪融資就遇到資本寒冬,很多生物醫藥的投資大振幅腰斬,但齊燁覺得,「在創業準備中就是要不斷走出自己舒適區」。

△路演現場和活動現場

我是一個善於學習新知識的人,也願意去接受新知識。

在創業中,齊燁經常要學習企業管理和金融學的知識,迅速從相關書籍和交流中掌握新領域背後的原理和規則,這是他在博士期間練就的看家本領。

從理論創新到套用創新,再到生產創新,從0到1的全鏈條,源頭創新伴隨著很多風險,而做藥更是一個長周期、高投入的研發過程。「我們國內有很多非常好的前沿科技成果,但是只停留在實驗室階段。在這個過程中,北大科技開發部也給了我們很多支持,我們打算在投資和風險中達到平衡,吸引更多的投資人,在資本寒冬中抱團取暖,大家一起把事情做成。」

△兩位專案創始人,左為齊燁,右為段勇( 光華管理學院碩士畢業生

困難和問題是一直都在的,甚至在這個藥物上市前的最後一天,都一直會被人質疑,也需要不斷去證明自己是對的。

建立中國第一款抗癌藥物的平台,在腫瘤耐藥治療領域領先全球實作產業化發展,是杜鵬老師和齊燁團隊的理想和創業初心。從北大走出去,到藥物研發這片充滿風浪的海洋中去,面對一個個難關,他勇敢向前駛去,做難且正確的事情,為腫瘤患者帶來希望。


來源 | 北京大學融媒體中心、北京大學創新創業學院

采訪 | 孫小婕、蘇晨翔、胡瑞

文字丨 孫小婕

圖片丨 中國國際大學生創新大賽、受訪者提供

排版 | 王俊曄

責編 | 黃昭華

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