1.29亿,首个“自我调节”全人工心脏加速商业化

2023-01-13

日前,全球领先的人工心脏开发商Carmat宣布,已被欧洲理事会选中加入其加速计划(EIC加速器)。EIC加速器是一项针对创新公司的资助计划,旨在通过帮助欧洲独角兽将颠覆性创新技术推向市场来支持它们的创建,该委员会选择了Carmat及其Aeson全人工心脏,将其视为“高质量的医学创新”。

据了解,Carmat公司设计开发了一个全人工心脏Aeson,为患有终末期双心室心力衰竭的人提供治疗选择。作为选择的结果,Carmat获得了尽可能多的可用资金。它获得了250万欧元(270万美元)的非稀释性赠款,以支持Aeson的工业化。此外,Carmat还获得了1500万欧元(1590万美元)的可选股权融资(合计1750万欧元(1860万美元),折合人民币约为1.29亿元)。这笔资金来自欧洲创新委员会基金,用于支持Aeson的商业化工作。


发展历史

人工心脏,即用生物机械手段部分或完全替代心脏的泵血机能,维持全身的血液循环。按功能可划分心室辅助血泵(VAD)和全人工心脏(TAH)。

心室辅助装置(VAD)是一种用于辅助心脏循环的机电泵,安装在患者心脏周围,目前技术已经发展至第三代即磁悬浮。相较于第一代搏动式VAD和第二代机械轴承式VAD设备, 第三代磁悬浮技术除了有较好的抗血栓性能且设备。而全人工心脏(TAH)则是通过新的心室和瓣膜装置完全替代患者的自然心脏,从而实现自然心脏的全部功能。

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早在二十世纪中期,就已有科学家掀起了“人工心脏”的研制。1957年第一颗全人工心脏问世,即荷兰医生Kolff与同事Akutsu首次在狗身上成功安装了一个由空气驱动的心脏泵。使其生存了近90分钟,这也是首次将“人工心脏”概念带入现实。
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1969年,美国 Cooley医生进行了全球第一例临床全人工心脏置入术,为一名心肌梗死并发室壁痛患者安装了人工心脏,以等待供体进行心脏移植。患者靠这颗气动的双心室辅助泵生存64小时后,接受了心脏移植。然在心脏移植后32小时,患者死于假单胞菌性肺炎。于是从 1972 年开始,科学界开始由全人工心脏转向左心辅助装置的研究,以求临时代替心脏的功能。

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1981年,Cooley医生完成了全球第2例TAH移植,将Akutsu-Ⅲ置入一例冠状动脉旁路移植术患者体内,55小时后,患者接受心脏移植,其后10天死于感染、肾衰竭及肺部并发症。由于临床结果的差劲,这两种TAH此后未再被用于临床。

1982 年,美国犹他大学医学中心Kolff博士及其团队研制了Jarvik-7 TAH设计了永久性植入人体的 Jarvik-7 型完全人工心脏,其由两个气动的球形聚氨酯泵模拟双心室功能,以涤纶毡片与患者心房相连,以两根聚氨酯电缆穿出胸壁连接外部控制器,可长期使用,成为世界医学史上一个重要的里程碑。

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同年12月,Jarvik 7进行了首次置入,但患者于术后112天死亡。之后在1985到1991年,Jarvik-7 TAH又被用于一百多例患者的移植前过渡治疗,然在使用中患者败血症及多器官功能衰竭的发生率较高,因此于1991年被FDA停止临床应用。

同年12月,Jarvik 7进行了首次置入,但患者于术后112天死亡。之后在1985到1991年,Jarvik-7 TAH又被用作一百多例患者的移植前过渡治疗,然在使用中患者败血症及多器官功能衰竭的发生率较高,因此于1991年被FDA停止临床应用。

之后Syncardia公司将Jarvik-7 TAH进行改进,并重新命名为CardioWest TAH。并于1993年初,被FDA批准临床试验,后在2001年于美国、加拿大及法国成功应用于临床。2004年,美国FDA批准CardioWest全人工心脏作为移植前的辅助治疗措施,它也是唯一一个经美国FDA以及欧洲CE认证可进行临床应用的全人工心脏。

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在 SynCardia之后,2000年,Abiomed公司发明了全球第一颗全内置TAH AbioCor,该产品由电动泵系统(有2个人工心室和4个瓣膜)、控制系统(监测和控制泵速和左右心室平衡等)、电池(内置应急电源)及经皮能量传输系统(TET)线圈等组成。值得一提的是,其内置电池充电和信号传递经由TET和射频交流系统实现,因去除了穿胸壁的管线,感染风险大大降低,但体积较大,重达900g,只能用于胸腔容积较大的患者,之后由于迟迟未被批准,及临床试验失败等原因,AbioCor全人工心脏,最终还是没有成功商业化。

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目前,市场上全人工心脏主要有SynCardia公司的SynCardia全人工心脏,和Carmat公司的Aeson全人工心脏。总的来看,全人工心脏的发展,技术壁垒较高,目前还处于临床研究和商业化早期。


02

Aeson全人工心脏

作为世界上第一个高度血液相容性、脉动性和自我调节的生物合成人工心脏,Aeson®采用了生物材料和传感器,通过其符合人体工程学的便携式外部电源系统(持续连接到植入的假体)为患者提供生活质量和移动性。

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不仅可以支持全人工心脏作为移植前过渡设备使用,还可以有助于获批成为目的疗法产品,旨在长期替代人体心脏。目前CE只批准其作为无法接受最大限度药物治疗或 LVAD 的终末期双心室心衰患者移植的过渡以及可能在植入后 180 天内接受心脏移植的患者。

据了解,Aeson全人工心脏主要由三个部分组成,即 植入的假体、患者机动装置以及医院护理控制台。

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植入的假体
其中植入的假体包括,四个生物学瓣膜;两个心室,每个心室由膜分隔成两个较小的腔,一个用于血液,一个用于工作液;一个泵机组,由两个微型泵组成,用以将工作液推向膜,形成心脏收缩与舒张;一个植入式电子设备,基于压力传感器测量到的数据调节流量;一个装有工作液的柔性外袋,会扩张和收缩以产生心跳;以及一根将假体连接到外部组件的经皮导丝。



患者机动装置
患者系统提供了近似正常生活所需的机动性和自主性。它重3kg,包括一个控制器和锂离子电池,可提供约5个小时的自由活动时间。

医院护理控制台
医疗团队必须在植入过程中使用该医院控制台操作假体,并跟踪设备的工作情况。


03

“现代瓣膜手术之父”创立

CARMAT 成立于 2008 年, 总部位于法国巴黎,由现代瓣膜手术之父的Alain Carpentier、Matra Défense(空中客车集团)Truffle Capital风投公司联合创立。是世界上领先的人工心脏研发公司,致力于全人工心脏的研究和商用化,以治疗双心室衰竭患者。2017年,Carmat在欧洲交易创业板alternext市场上市,股票发行价为18.75欧元

Carmat创始人Alain Carpentier被国际社会视为现代瓣膜手术之父,为心脏瓣膜手术和心力衰竭做出了决定性的贡献,曾在2007年因发明了生物假体和开发用于心脏瓣膜的整形/重建手术获得拉斯克医学奖。

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早在2013年CARMAT 研发的“全球第一颗永久性生物合成人工心脏”被首次置入人体。这是第一个具有自我调节功能的人工心脏,这意味着它能够顾及患者的实际生理需求。如果患者正在锻炼,人造心脏会像人体真正的心脏一样跳动更快。由于人造心脏由生物材料研发而成,不需要移植者服用免疫抑制药物。



在此后的七年里,全球共有19名患者接受类似上述人造假体心脏手术。不过,自此之后,数个安装有法国Carmat公司所生产人工心脏的病患去世,让该公司旗下产品遭受质疑。

之后为了确保人工心脏产品的安全性,Carmat积极开展各种临床研究。包括在全球范围内开展PIVOTAL研究,评估植入人工心脏的患者在180天内的生存状况。
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2019年4月,法国国家卫生局批准了Carmat公司的EFICAS研究,该研究是一项针对法国52名患者的多中心非随机研究。2019年9月, FDA有条件地批准了Carmat公司的研究性器械豁免(IDE)申请,以启动其全部人工心脏在美国早期可行性研究。凭借在PIVOTAL研究中获得的临床经验,Carmat公司对植入式假体和便携式系统进行了改进,研发出了新版本。2020年12月,Carmat宣布其全人工心脏都获得了CE标志。

但2021年12月3日Carmat发布由于发现潜在的质量问题自愿暂停Carmat Aeson的商业植入。历时20天,2021年12月23日Carmat正式宣布质量问题调查完毕,并与公告机构和主管当局积极沟通协商重新可商业植入时间。

2022年10 月 25 日,CARMAT 宣布 DEKRA 公告机构已批准对 Aeson® 实施的所有变更,从而允许公司在欧盟和其他认可 CE 标志的国家恢复商业植入物。

次月CARMAT获得法国国家医药卫生产品安全局(ANSM)和病人保护委员会(CPP Ile-de-France XI)的监管批准,重新启动EFICAS临床研究。Carmat公司表示打算在不久的将来恢复在欧洲的植入,并根据其假体库存的重建速度逐步进行。

对于此次进入EIC加速器计划,Carmat首席执行官Stéphane Piat表示:“我们很自豪和感激能够在这个享有盛誉的计划中获奖,”“EIC的决定证实了我们创新的高质量和强大潜力,并使我们能够获得大量资金来支持我们的发展。我要感谢参与这一具有挑战性的项目征集的所有Carmat团队,这再次强调了对治疗晚期双心室心力衰竭的创新解决方案的迫切需要。





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器械之家
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