【EVA Therapeutics Inc.】Cứu sống trẻ sinh non bằng phương pháp "Hô hấp qua ruột (Siêu hoán khí)" đoạt giải Ig Nobel! Startup từ trường đại học vượt qua giới hạn của y học sơ sinh bằng hỗ trợ hô hấp không phụ thuộc vào phổi

Bảo vệ những đứa trẻ có phổi không thể mở. Tình thế tiến thoái lưỡng nan của máy thở hiện tại với các tác dụng phụ và giới hạn của y học sơ sinh

Xin kính chào toàn thể quý vị. Tôi là Hiroshi Ozaki, Giám đốc đại diện của EVA Therapeutics Inc.

Chúng tôi là một doanh nghiệp khởi nghiệp sinh học được chứng nhận bởi Đại học Y khoa và Nha khoa Tokyo (nay là Viện Công nghệ Tokyo) đang phát triển thiết bị và hệ thống y tế đầu tiên trên thế giới gọi là \"Siêu hoán khí (Hô hấp qua ruột)\" để cứu sống trẻ sơ sinh (trẻ sinh non) có phổi chưa phát triển. Được thành lập vào năm 2021, nền tảng của sự đổi mới này được phát triển bởi Giáo sư Takanori Takebe. Năm ngoái, ông đã được trao giải Ig Nobel về Sinh lý học cho phát minh đáng kinh ngạc của mình là truyền chất lỏng mang oxy qua hậu môn để động vật hô hấp (hấp thụ oxy và thải carbon dioxide) qua ruột.

Hiện nay tại Nhật Bản, mỗi năm có khoảng 15.000 trẻ sơ sinh—khoảng 1% số trẻ sinh ra—đối mặt với tình trạng suy hô hấp do phổi chưa phát triển đầy đủ hoặc không thể mở trong tình trạng chưa hoàn thiện. Đặc biệt trong trường hợp \"trẻ sinh cực non (trẻ sinh cực nhẹ cân)\" sinh ra với trọng lượng cực kỳ nhẹ, có khoảng 50% tử vong, hoặc ngay cả khi sống sót, các di chứng nặng nề như bại não vẫn tồn tại, đặt ra một vấn đề y tế nghiêm trọng (nhu cầu y tế chưa được đáp ứng).

Hiện tại, những đứa trẻ này được điều trị bằng máy thở thổi không khí vào phổi của chúng. Tuy nhiên, lá phổi cực kỳ non nớt và nhạy cảm của trẻ sơ sinh rất dễ bị tổn thương khi tiếp xúc với áp lực của máy thở hoặc oxy nồng độ cao.

Đặc biệt, khi nồng độ carbon dioxide trong máu tăng lên, việc cố gắng hạ thấp nó bằng cách tăng công suất máy thở hoặc nồng độ oxy quá mức sẽ gây ra các tác dụng phụ như \"bệnh võng mạc trẻ sinh non (nguy cơ mù lòa)\" và \"tổn thương nghiêm trọng cho não\", tạo ra một tình thế tiến thoái lưỡng nan. Không có phương tiện nào trong y học sơ sinh truyền thống có thể truyền oxy đến toàn bộ cơ thể một cách an toàn trong khi bảo vệ phổi. Công nghệ hô hấp qua ruột của chúng tôi vượt qua giới hạn này bằng cách sử dụng \"ruột\" thay vì phổi để hỗ trợ hô hấp.

Lưu trữ oxy lỏng trong ruột già qua hậu môn. Xác thực hiệu quả ở động vật có vú và độ an toàn trong thử nghiệm lâm sàng trên người trưởng thành (Pha 1A)

Hệ thống \"Siêu hoán khí\" mà chúng tôi đang phát triển tái tạo cơ chế sinh lý hô hấp của con người trong ruột.

Chúng tôi sử dụng một chất lỏng gọi là \"perfluorodecalin (PFD)\", cực kỳ trơ. PFD này có đặc tính vật lý là có thể hòa tan một lượng oxy cực kỳ lớn. Ban đầu nó được phát triển tại Hoa Kỳ khoảng 30 năm trước như một chất nền cho máu nhân tạo, và là một chất có độ an toàn cao đối với cơ thể con người đã được đánh giá.

Chúng tôi sục khí PFD này trong 5 đến 10 phút bằng thiết bị của chúng tôi được giới thiệu tại các bệnh viện để bão hòa oxy. Sau đó, nó được truyền vào trực tràng và ruột già của em bé qua hậu môn bằng ống thông và lưu trữ trong một khoảng thời gian nhất định.

Niêm mạc trực tràng rất giàu mạch máu (tĩnh mạch trực tràng). Từ nguồn PFD giàu oxy được giữ trong ruột, oxy chuyển đổi một cách tự nhiên vào máu qua tĩnh mạch trực tràng, đồng thời, carbon dioxide không cần thiết trong máu được thải vào PFD. Lượng truyền vào chỉ khoảng 10 cc cho mỗi kg trọng lượng cơ thể, tức là khoảng 30 cc cho một em bé nặng 3 kg. Chỉ bằng cách thay thế dung dịch này một lần sau mỗi 4 đến 6 giờ, chúng tôi có thể tiếp tục hỗ trợ oxy cho toàn bộ cơ thể mà không làm tổn thương phổi chút nào.

Chúng tôi đã xác thực bằng chứng khoa học cho thấy việc truyền PFD chứa oxy này làm tăng đáng kể nồng độ oxy trong máu và giảm đáng kể carbon dioxide để cải thiện tình trạng hô hấp trong các thử nghiệm trên động vật nhỏ (chuột cống/chuột nhắt) và các thử nghiệm trên động vật lớn sử dụng lợn bị suy hô hấp thực nghiệm. Hiệu quả \"tăng phân áp oxy từ 5 đến 10 mmHg và giảm phân áp carbon dioxide đi vài mmHg\" được xác nhận trong các thử nghiệm trên lợn có hiệu quả y tế đủ (ý nghĩa lâm sàng) để duy trì sự sống và tránh tác dụng phụ cho trẻ sơ sinh ít vận động và có mức tiêu thụ oxy thấp.

Quan trọng nhất, bản thân chất lỏng PFD này hoàn toàn không được cơ thể hấp thụ và được thải ra ngoài một cách an toàn từ ruột già như khi được đưa vào, cho thấy không có sự chuyển đổi vào cơ thể. Năm ngoái, chúng tôi đã hoàn thành thử nghiệm an toàn trên nam giới trưởng thành khỏe mạnh (thử nghiệm lâm sàng Pha 1A) và chứng minh hoàn toàn trong các thử nghiệm lâm sàng trên người rằng nó cực kỳ an toàn và hoàn toàn không chuyển PFD vào máu ngay cả khi truyền từ 25 cc lên đến 1.500 cc vào ruột già.

Giá trị 1 triệu Yên cho mỗi liệu trình. Lộ trình mở rộng toàn cầu từ thị trường 100.000 bệnh nhân ở Nhật, Mỹ và Châu Âu sang giải pháp thay thế ECMO và cứu hộ khẩn cấp

Mô hình kinh doanh của chúng tôi là đóng gói PFD dưới dạng thiết bị y tế như một chất mang oxy, và công thức chứa oxy dưới dạng dược phẩm, và cung cấp chúng cho các cơ sở y tế.

Số lượng bệnh nhân suy hô hấp sơ sinh ở các quốc gia lớn tại Nhật Bản, Châu Âu và Hoa Kỳ ước tính khoảng 100.000 người mỗi năm. Chúng tôi giả định giá cho mỗi liệu trình điều trị (1 liệu trình) vào khoảng 1 triệu Yên. Xem xét giá trị cứu sống trẻ sinh non và ngăn ngừa các dị tật nặng nề như mù lòa và tổn thương não, chúng tôi tin rằng đó là mức định giá thích hợp hoàn toàn xứng đáng về mặt y tế và kinh tế, bao gồm cả việc hoàn trả bảo hiểm. Thông qua đó, chúng tôi hướng tới thị trường ban đầu khoảng 100 tỷ Yên trên toàn cầu.

Hiện tại, sau khi xác nhận độ an toàn trên người lớn, chúng tôi đang tích cực chuẩn bị thử nghiệm phi công (nghiên cứu lâm sàng do bác sĩ dẫn dắt) hướng tới trẻ sơ sinh với Bệnh viện Đại học Nagoya. Đồng thời, chúng tôi cũng lên kế hoạch thử nghiệm an toàn PFD chứa oxy, và đang phát triển vòng gọi vốn trị giá 250 triệu Yên dưới dạng Series A để thúc đẩy các bước phát triển lâm sàng này.

Là một lộ trình cho tương lai, sau khi thiết lập dữ liệu lâm sàng cho trẻ sơ sinh tại Nhật Bản và Hoa Kỳ, chúng tôi sẽ áp dụng nó để hỗ trợ hô hấp tạm thời trong quá trình cứu hộ khẩn cấp người lớn (999). Ví dụ, truyền oxy từ ruột trong 1 giờ trên xe cứu thương để ngăn ngừa chết não cho những bệnh nhân không thể thở được do xẹp phổi trong các tai nạn hoặc thảm họa.

Hơn nữa, tận dụng đặc tính truyền oxy trực tiếp đến vùng cục bộ của ruột, chúng tôi cũng hướng tới phát triển đường ống như một chất điều trị cho các bệnh viêm ruột như viêm đại tràng co thắt. Trong tương lai, một khi việc ứng dụng thực tế \"thiết bị đặc biệt tuần hoàn PFD trong ruột\" hiện đang được phát triển tại trường đại học hoàn thành, chúng tôi có thể hướng tới một đổi mới y tế khổng lồ (tiềm năng tăng trưởng) như một \"hệ thống thay thế ECMO\" có thể quản lý suy hô hấp nặng ở người lớn trong thời gian dài chỉ bằng hô hấp qua ruột mà không cần sử dụng các thiết bị lớn và có rủi ro cao như ECMO.

Xin hãy ủng hộ cơ sở hạ tầng trị liệu sáng tạo của chúng tôi để cứu sống tương lai của những đứa trẻ không thể cứu được bằng các công nghệ y tế hiện có, và để cứu sống các bệnh nhân suy hô hấp trên toàn thế giới. Xin chân thành cảm ơn.

Hỏi đáp và Phản hồi

Người bình luận (Ông Fukuda): Xin cảm ơn ông Ozaki vì bài thuyết trình xuất sắc trong một lĩnh vực sơ sinh hiếm gặp và nghiêm trọng mà các nhà sản xuất dược phẩm và thiết bị y tế lớn không dễ dàng thâm nhập. Tôi hiểu rằng phương pháp tiếp cận cho phép chúng hô hấp từ ruột mà không phụ thuộc vào phổi là có ý nghĩa về mặt vật lý và giải phẫu học, vượt ra ngoài các chủ đề của giải Ig Nobel.

Câu hỏi của tôi là, trong căn bệnh suy hô hấp sơ sinh này, một khi việc điều trị được thực hiện và phổi phát triển, đứa trẻ có bị tái phát căn bệnh hô hấp tương tự hoặc đối mặt với các di chứng khi lớn lên không? Hoặc, nếu chúng vượt qua cuộc khủng hoảng ban đầu ngay sau khi sinh bằng siêu hoán khí này, chúng có thể phát triển khỏe mạnh sau đó không?

Ông Ozaki: Xin cảm ơn câu hỏi của ông. Đó là một điểm rất quan trọng. Nói một cách đơn giản, nếu chúng có thể vượt qua \"giai đoạn đầu\" một cách an toàn khi phổi chưa trưởng thành và dễ tổn thương nhất bằng siêu hoán khí này, phổi của em bé sẽ tự phát triển khi lớn lên, và chúng có thể phát triển khỏe mạnh sau đó giống như những đứa trẻ khỏe mạnh khác.

Phổi của nhiều em bé không mở hoàn toàn khi sinh ra, vì vậy chúng chắc chắn phải đeo máy thở. Tuy nhiên, việc điều chỉnh rất khó khăn, và các tác dụng phụ như \"bệnh võng mạc trẻ sinh non (nguy cơ mù lòa)\" và tổn thương não do tăng oxy quá mức vẫn là những di chứng suốt đời. Bằng cách \"hỗ trợ hô hấp từ ruột\" với hệ thống của chúng tôi trong giai đoạn nhạy cảm nhất từ vài ngày đến vài tuần, chúng tôi có thể thúc đẩy sự phát triển tự nhiên mà không làm tổn thương phổi chút nào, cho phép chúng xuất viện khỏe mạnh mà không có di chứng. Do đó, một khi chúng vượt qua giai đoạn cấp tính ban đầu này, nó sẽ không tái phát.

Ông Fukuda: Tôi hiểu rồi. Đó là một hệ thống để bảo vệ và chờ đợi sự phát triển của phổi mà không làm tổn thương chúng trong giai đoạn nhạy cảm ban đầu. Nếu có thể tránh được các dị tật suốt đời, mức giá 1 triệu Yên cho mỗi liệu trình nên được đánh giá là hoàn toàn hợp lý.

Một điểm khác: ông đã đề cập đến việc mở rộng toàn cầu, nhưng có bất kỳ mối lo ngại nào rằng \"sự khác biệt cá thể\" về kích thước cơ thể và kích thước ruột già giữa người Nhật và người phương Tây có thể ảnh hưởng đến liều lượng PFD và hiệu quả hấp thụ oxy không?

Ông Ozaki: Về điểm đó, chúng tôi tin rằng sự khác biệt cá thể giữa người phương Tây và người Nhật không có nhiều ảnh hưởng.

Điều này là do, trong hệ thống của chúng tôi, chất hoạt động như một thành phần hoạt tính (hiệu quả dược lý) là \"chính oxy.\" Quá trình hấp thụ oxy là một sự chuyển đổi đơn giản vào tĩnh mạch, và không có sự khác biệt sinh lý do biến dị cá thể. Hơn nữa, bản thân chất mang PFD hoàn toàn không được cơ thể hấp thụ. Vì nó hoạt động thuần túy như một chất mang được đưa ra ngoài giống như khi đưa vào, các vấn đề về biến dị cá thể như sự trao đổi chất và dị ứng do cơ địa ít có khả năng xảy ra.

Do đó, các dữ liệu và quy trình thu được ở Nhật Bản có thể được áp dụng hầu như nguyên vẹn cho các bước phát triển lâm sàng ở Mỹ và Châu Âu, và chúng tôi tự tin rằng việc thâm nhập vào thị trường toàn cầu (quy mô 100.000 bệnh nhân) có thể được thực hiện cực kỳ suôn sẻ.

Ông Fukuda: Tôi hiểu rồi. Bởi vì chất mang là một thiết bị chuyển đổi vật lý không được hấp thụ, nên dễ dàng phát triển cùng một sản phẩm trên toàn cầu mà không bị ảnh hưởng bởi chủng tộc hay biến dị cá thể.

Ông cũng có tầm nhìn về cứu hộ khẩn cấp, giải pháp thay thế ECMO và điều trị viêm đại tràng trong tương lai. Chúng tôi mong đợi việc ông đột phá qua thử nghiệm do bác sĩ dẫn dắt tại Đại học Nagoya hiện đang chuẩn bị, và tiến tới ứng dụng thực tế. Xin cảm ơn.

Ông Ozaki: Xin chân thành cảm ơn phản hồi đầy khích lệ của ông. Chúng tôi sẽ cố gắng hết sức để đột phá qua thử nghiệm và cứu sống nhiều người nhất có thể.