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脑机接口的挑战:炎症、瘢痕形成和程序性细胞死亡会随着时间的推移影响其性能。
植入大脑的电极已经取得了显著的成就——例如,瘫痪者能够下棋,盲人能够识别字母。然而,这些设备通常会在六个月到一年之间出现故障。使用时间最长的脑机接口也使用了七年。即便如此,炎症、瘢痕形成和程序性细胞死亡(凋亡)等问题也会随着时间的推移影响其性能。
Hemostemix 的创新细胞解决方案提出使用两种自体(患者来源)祖细胞
两种自体(患者来源)祖细胞:血管生成细胞前体(ACP-01, VesCell™)和神经细胞前体(NCP-01),输送到脑脊液中,以在植入物周围形成愈合细胞环境。
ACP-01 (VesCell™) 能够产生IL-8、VEGF和血管生成素等信号。这些信号能够吸引自然杀伤 (NK) 细胞,从而抑制炎症、减少组织瘢痕形成并促进新血管生长(血管生成)。
ACP-01通过表达组织再生因子CXCL8、VEGF和血管生成素来增强愈合。这些因子包括CD34+(血液干细胞)。CXCL8能够募集外周循环的内源性CD34+细胞至植入部位。
CXCL8(白细胞介素-8)激活 NF-κB,导致学习(记忆形成和巩固)所必需的基因转录和蛋白质合成。
NCP-01表达CXCR4等受体,并向脑机接口(BCI)位点迁移。NCP有助于将免疫细胞转变为神经保护(M2)状态。NCP分化为神经元和支持性神经胶质细胞,从而促进新的突触连接和神经可塑性。

图1.血管生成细胞前体 (ACP) 募集的自然杀伤 (NK) 细胞通过释放抗炎细胞因子、促进树突状细胞和单核细胞成熟以及裂解自身攻击性 T 细胞来抑制炎症。

图2.血管生成细胞前体 (ACP) 通过表达组织再生因子(例如趋化因子白细胞介素 8 (CXCL8)、血管内皮生长因子 (VEGF) 和血管生成素)来促进愈合。除了 ACP 中 CD34+ 的强效存在外,表达的 CXCL8 还能募集外周 CD34+ 前体细胞,进一步促进血管生成。

图3.白细胞介素-8 (CXCL8) 由血管生成细胞前体 (ACP) 表达,并激活经典的 NF-κB 通路,从而促进记忆形成和巩固所必需的基因转录和蛋白质合成。
ACP 和 NCP 共同支持一系列有益的分子事件:
激活保护细胞的神经营养因子和 NF-κB 通路(抗凋亡)。
促进突触形成(神经元之间连接的形成)、神经突形成(神经过程的生长),以提高与学习相关的可塑性。
作为患者基于 DNA 的工程细胞环境,ACP 和 NCP 可以定位到 BCI 的部位,减少炎症,增加血管生成,增强神经保护性,促进新的突触连接,并可能显著延长 BCI 的寿命、信号保真度和学习能力。
Hemostemix 的专利平台能够从患者自身血液中生产 ACP-01(血管生成前体)和 NCP-01(神经前体)。这项新研究为 ACP-01+NCP-01 的组合如何克服脑机接口 (BCI) 植入物的主要局限性提供了科学依据。
该研究结果与Hemostemix授权 ACP-01 和 NCP-01 以增强 BCI 寿命和功能的愿景一致。
这项研究为以下方面铺平了道路:
与 BCI 技术公司授权,将 BCI 的自体干细胞支持与尖端的基于患者的血管生成和神经接口相结合。
在 BCI 植入部位对 ACP-01 + NCP-01 进行快速临床前和临床测试。
主要作者Fraser Henderson博士说,“我们想象这样一个世界:BCI 的环境,即患者的大脑,通过患者自身的干细胞增强,将植入物的寿命从几个月延长到一生,提高信号保真度以增加功能性运动,并提高学习和记忆力”。
首席执行官托马斯·斯米恩克表示:“我要感谢亨德森博士和塔克曼女士,他们非常详尽地阐述了利用自身DNA(ACP和NCP结构)改进脑机接口(BCI)的益处。这确实是一项了不起的工作。结合我们对三大脑机接口公司的市场分析,股东们可以期待更多后续消息,首席商业化官劳伦斯先生和我将会见潜在的合作伙伴。 ”
总之,亨德森博士概述了一种基于细胞的新方法,有望使脑植入物能够可靠地工作多年。通过向患者输送两种来自血液的干细胞前体,一种可以抗炎和促进血流,另一种可以帮助构建新的神经元细胞,且这种方法可以保护和改善脑机接口(BCI)植入部位的大脑。Hemostemix的即用型细胞产品(ACP-01 和 NCP-01)非常适合这种方法,并有可能改变脑机接口的使用寿命和功能。
Hemostemix成立于 2003 年,是一家干细胞治疗公司,拥有从患者血液中生成自体血管生成和神经细胞前体的专利技术。其 ACP-01 和 NCP-01 细胞系旨在治疗心血管、神经系统和植入相关疾病。该公司曾荣获世界经济论坛技术先锋奖,开发、申请专利、推广和销售基于自体(患者自身)血液的干细胞疗法 VesCell™ (ACP-01)。Hemostemix已完成 318 名受试者的七项临床研究,并将其结果发表在 11 份同行评议出版物上。
ACP-01 可安全、具有临床相关性且具有统计学意义,可用于治疗外周动脉疾病、慢性肢体缺血、非缺血性扩张型心肌病、缺血性心肌病、充血性心力衰竭和心绞痛。Hemostemix已完成其针对慢性肢体缺血的II 期临床试验,并将结果发表于《生物医学研究与环境科学杂志》。与 CLTI 患者群体 60% 的五年死亡率相比,UBC 和多伦多大学在第 41 届血管外科医师会议上报告了一项中期结果:在长达 4.5 年的随访中,83% 的患者死亡率为 0%,疼痛消失,伤口愈合。

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原文链接:https://www.nasdaq.com/press-release/cells-hemostemix-acp-01-provides-scientific-basis-improving-longevity-and-signal
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