一台「3D打印机」,如何提升制药工业生产力?|创业B面

云启资本·2023年9月22日

走难而有意义的路

「创业B面」聚焦科技ToB创业者。在这档栏目中,我们将拉近镜头、对准产业一线中的云启伙伴们——

去看看美好生活、高效生产的背后,Ta们正如何智造非比寻常。

制药业直接服务于更好的生命质量。 因此,制药人对于研发流程的每一步都严谨到苛刻。过去的几十年,在产业数字化、新制造工艺的技术跃进中,制药业始终在审慎地评估,制药的整体范式结构并没有大的改变。

但改变正在发生。「3D打印」这种全新的制剂技术,让越来越多制药人看到了一条新路径,各国的监管审批部门也开始重视新兴技术的发展。2022年,「三迭纪」的首款3D打印药物「T19」获得国家药监局的药物临床试验(IND)批准,适应症为类风湿性关节炎,这也是我国首个获批临床的3D打印药物。而在海外,「T19」及另外2款3D打印药物「T20」、「T21」也均已获得美国食品药物监督局(FDA)的临床试验申请IND批准。

经过8年的技术创新和产业化应用,三迭纪在全球药物3D打印领域创造了四个第一:一是专利数量第一,占了整个领域申请数量的20%以上;二是临床产品数量最多,T19、T20 、T21三个产品均处于临床阶段;三是3D打印药物生产线的产能第一,自建符合GMP标准的连续化3D打印药物生产中心,产能可达7500万片/年;四是唯一入选美国FDA"新兴技术项目(ETP)"的中国药企。

本期**「创业B面」,我们邀请到「三迭纪」创始人、首席执行官成森平博士**,听她讲述一个大胆的科学理想如何一步一步走进现实,为制药行业带来全新范式,也为患者带来有意义、有价值的「3D打印药物」。

3D打印,是怎么制药的?

「创业B面」:3D打印是怎么把药"打印"出来的?

成森平: 「三迭纪」研发的MED(熔融挤出沉积,Melt Extrusion Deposition)3D打印工艺听起来很新颖,工艺流程却很清晰,就是「三部曲」:第一步,将原辅料进行混合熔融;第二步是精密挤出,通俗理解的话可以想象成做蛋糕时候挤出的奶油花一样,但是精度要求非常高;第三步是层层沉积成型,形成最终带有内部「三维结构」的药物制剂产品。

「创业B面」:什么是药物内部的「三维结构」?这种药物和传统药物相比,有什么优势?

成森平: 我们所研制的这种"挤出型"的3D打印工艺,其实构建了一门新的学科,叫**「结构制剂学」**。这门学科解决的问题,是让药物的有效成分能根据治疗所需,在体内按程序释放。

有一些药物,在一次性释放之后,其实在人体内的生物利用度很低,但只是加大剂量,又容易引起严重的毒副作用。我们设计的这种「三维结构」,可以精准实现药物释放时间、部位和速率的程序化控制,还可对药物释放方式进行灵活组合,这样就能提高疗效和服用的便利度,同时降低副作用。举个例子,对于失眠患者,就有可能有这样一种药物:睡前服用后,它首先释放第一种成分唑吡酮,作为镇定剂帮助患者快速进入睡眠状态;然后恒速释放第二种成分褪黑素,维持七小时左右睡眠;最后,在早晨释放咖啡因,唤醒患者。

这个学科其实很早就有人提出来了,因为受限于当时的固体制剂的工艺,科学家没有办法去实现它。但是3D打印,是一种自由设计和自由制造的手段,能够把结构制剂的空间设计和制造工艺结合起来,这种设想就成了现实。沿着这种思路,我们也可以为新产品的开发提供前所未有的手段。

「创业B面」:为什么三迭纪能够实现这种研发思路?最大的困难是什么?

成森平: 我们这个项目最开始的基础是"三无":第一,没有打印机;第二,可用于打印的药用材料,前期研究很少;第三,这种体内释放药物的方式,还没有完全得到验证。这就需要药学、化学、材料学、工程学等多个学科的专业人士在一起,围绕一个共同目标,先把科学体系的建设做起来,然后再做技术和产品的研发。

再加上我们所处的制药行业,是一个被高度监管的行业,各个国家都有不同的监管政策。除了开发技术成熟以外,我们还需要去走通各个国家监管部门的通道。我们是做原创技术开发的公司,很少有创业公司会愿意去从底层技术研发做起,这本身是很艰苦的,同时也是离赚钱比较远的,但一旦做成之后,它的壁垒非常高。我们预判,大部分企业都不会选择再去重新走一段这个路,它会选择跟我们这样有比较成熟的平台技术的公司去合作,共同开发产品。

现在,全球仍然只有两家公司有3D打印药物进入临床阶段,一家是「三迭纪」,还有一家是美国的Aprecia。三迭纪在中国,借助中国完善的制造链优势,大大缩短了我们设备研发在工程学方面的进程。

利用MED这一创新技术,三迭纪与药企合作设计和开发对患者具有变革意义的药物。我们与全球药企进行广泛的商业合作,既有产品层面的合作,也有技术解决方案的合作。目前,已和礼来、默克、勃林格殷格翰、西门子、曙方等多家跨国公司及国内药企达成合作。

「创业B面」:你们在走一条难而正确的路。

成森平:是难而有意义的路。

用新技术让制药行业「换个思路」

「创业B面」:在帮助患者提高药物疗效以外,3D打印技术还为制药行业带来了哪些良性改变?

成森平:3D打印是把计算机上的蓝图变成实物的过程,这种制剂技术会对整个制药领域不同维度上都产生重大的影响。首先,3D打印能将产品研发数字化,我们开发的"3DFbD-剂型源于设计"的数字化技术,不仅是基于数字制剂的模型进行计算、预测药物在人体的释放,加速临床研究,而且能提高药物研发成功率、降低成本,改变现在通过试错的模式进行产品开发的方式方法。

第二,3D打印**将生产制造数字化和智能化,通过和AI信息技术融合,可以实现柔性生产。**我们知道,新药研发投入大,药品上市后回报率低,罕见病药物的需求难以预测,这成为"孤儿药"生产的一大困境。而三迭纪正在推进这样一种技术,以柔性生产能力摆脱传统的批量化生产,为不同时期药物的市场需求提供生产支持,为罕见病药物提供更敏捷、更经济的市场产品供应。

我们设计并建造了MED 3D打印连续化、规模化产线,目前是为临床后期研究提供样品、以及上市后的产品供应。我们的产线具有「模块化」特点,可以像「搭乐高」一样按需进行模块组合。另外,这条产线具有模块化、高精度、高通量、连续化、自动化的特征,从原料进入产线到产品成型,是按分钟来计的。这样的连续化、规模化产线,就能为「产能调节」提供灵活的手段。

「创业B面」:3D打印药物可以柔性定制产量、还能按患者需求设计药片,那是不是未来,每个人都有可能定制自己的3D药物?

成森平:个性化用药是3D打印药物的重要发展方向之一。个性化用药落地,我们预判还有10到12年,它背后的基础是什么呢?首先是很多交叉学科在数字化后产生足够的数据积累,让这件事情在科学层面上成为可能。第二个就是**法规路径的突破;**第三个是商业流通的整个链条环节的改变。这三件事情里面,最后一件事情相对是最容易的,前面两件事情相对比较慢。三迭纪选择首先通过3D打印规模化生产和销售实现新兴技术的商业化,而不是个性化用药,因为个性化药物需要更长时间来实现。

但我们也已经看到,现在越来越多的国家和地区开始重视3D打印药物的潜力,并开始设立相关的行业标准。我们已经参与到美国3D打印药物标准的制定中。我的联合创始人、三迭纪首席科学官李霄凌教授被选入美国药典的标准制定团队,这个团队一共六个人,还有来自Aprecia、Merck的药企代表。之后,这个团队会研究出标准的整体框架,有不同的研究机构,会逐步往里面增加内容。

三迭纪成立的时候,我们就把自己定位成一家全球药企,希望能够站在整个产业链上游,通过专利布局、参与制定行业标准,谋求技术商业化。现在,公司有200件专利申请,占了整个领域的将近20%。我们希望通过这些努力,让3D打印药物更快、更好地帮助到患者。

纵身一跃,和有信念感的团队一起

「创业B面」:您为什么在2015年这个时间,决定进入3D药物打印这个赛道?

成森平: 任何一种新兴技术要在制药业实现产业化,一般需要30年到50年。药物3D打印从最初96年开始出现,到现在经历了近30年。包括美国的Aprecia和我们现在走到了产业化,其余全球大概还有60多家相对活跃的研究机构和药企正在这个领域内进行探索,进入了技术开发的早期和一些概念研究的状态。

创业的想法是起源于我和公司联合创始人、首席科学官李霄凌教授的一次对话。李霄凌教授是我的好友,他认为用3D打印可以做下一代的制剂技术,这个想法非常打动我。我们俩都知道这个项目是非常有挑战的,但是我们也意识到这件事情如果做成的话,不管是对药企还是对患者,甚至对监管,都可以产生革命性的意义。所以我们就决定"纵身一跃"去做这件事。

李霄凌教授**在药物制剂领域耕耘了有30多年,**从学术界到工业界都比较有造诣。比较难得的是,他能够结合理论到工业界的实践,把想象力、创造力和理论知识融合的非常好。他个人非常喜欢工程,能把药学知识、工业界应用,以及工程学背后所需要的技术都融合起来。

就我个人而言,这个项目是一个面很宽,同时纵深又很长的一个创业项目,它涉及的维度是非常多的,从科学、技术到法规、商业、资本化,是可以带着团队历经千山万水,走过二三十年的一个长跑型项目,这个也是非常打动我的一个点。

「创业B面」:「三迭纪」这个名字有什么含义?这其中蕴含着您对公司怎样的期望?

成森平: 三迭纪是我非常钟爱的一个名字,它有三重含义。首先,三迭是跟3D谐音。其次,三迭纪表示三种岩石的叠加,与增材制造重重叠叠的工艺比较类似。第三,三迭纪是2.5亿年前的一个地质时代,隐喻着我们三迭纪人准备、或者是有志于去开创一个制剂的新纪元。

我跟我李霄凌教授有很相似的创业理念。我们共同把公司的成功定义成要满足三点,我们才认为它成功了。第一个是能把技术做出来,推动行业的进步。第二个是用这个技术能开发很多真正对全球患者有意义有价值的产品。第三个是通过做这件事情,能够培育出一批专业人士,真正为社会做贡献。

药物3D打印仍然是一条新兴的赛道。我们在承担着去开创一个赛道的使命,对团队的创新、创造能力要求是比较高的。我们充分利用年轻人的创新、创造能力。同时,在管理层也有很资深的同事、顾问给我们在大的方向上进行把控。云启也在技术和商业层面给我们带来了新的视野,能让我和公司跳出医药行业的框,用全新的视角来看这个项目。云启合伙人Michael,无论是在宏观经济、资本筹措的建议上,或者是商业思维的渗透上,切切实实给了我很大的帮助和影响。而且我们都知道很多创始人,包括我在内,都是观点非常鲜明的,接受别人意见的时候也不是那么容易的。但是Michael给予建议的方式是,给我一个很大的自由空间,用柔软的方式把他的很多想法潜移默化地渗透进来,事后我觉得很多想法确实具有前瞻性和战略性。

「创业B面」:与我们分享一下您最近在看的书吧。

成森平: 我经常讲我自己是"伪文艺,真创业"。创业是实现成就感和幸福感的来源,文艺更多的是精神世界的充盈,同时也是解压的神器。我推荐三本书:第一本书是《寻路中国》,这是我很多年前就看过的一本书,是《纽约客》驻北京的一个记者——中文名叫何伟——写的。他的视角是通过描写普通人的生活,来展现中国社会的进步和发展。第二本书是一本严肃文学作品,叫《文城》,余华的作品。这本书我看完之后还是蛮有触动的,他写的是一个北方的青年带着孩子如何去到南方,寻找一个所谓的他妻子的故乡。其实我在想,可能很多人终其一生带着爱,带着善,带着意义,都在寻找自己心里的一个"文城"。那文城在哪里呢?世界上总有一个地方叫文城。第三本书跟艺术相关,是比较轻松的一本书,叫**《像艺术家一样思考》**,它是BBC艺术频道的主编写的一本艺术启蒙书。这里面他小结了很多成功艺术家背后的核心要素:想象力、创造力,还有一些工作的习惯。所以我想不管是对艺术也好、科学也好,其实这是相通的。想象力和创造力是人类的天赋,同时也是奇迹发生的源动力。