——记西湖大学理学院特聘研究员邵思达博士
如果说生物体内有一粒种子,蕴藏着巨大的生命可能性,那它可能就是干细胞。什么是干细胞呢?我们都知道,包括人类在内的哺乳动物都是由从一个细胞发育而来的,而有一种特殊的细胞,这种细胞具有自我更新能力、多向分化潜能,是构成机体所有功能细胞的种子细胞,它可以变成各种组织和器官,这就是干细胞基本特点。
干细胞这种神奇的细胞,自从上世纪60年代被首次发现以来,就成为生物学领域中最热门和前沿的方向之一,干细胞不仅成为了基础研究重要的对象,更为再生医学研究提供了新的视角,引起国内外众多科研人员关注和研究。西湖大学理学院的助理教授、特聘研究员邵思达博士就是其中之一。作为我国干细胞研究领域年轻有为的青年科研学者,邵思达聚焦发展、运用化学生物学手段研究干细胞的生物学问题,寻找可以特异性调控干细胞命运和功能的工具分子,并致力于开发新型的再生医学药物,取得了一系列原创性的科研成果,为我国干细胞生物学研究的发展做出了卓越贡献。
源于兴趣 始于情怀
故事还要从邵思达大二时期说起,当第一次接触到干细胞时,他就对其“一见钟情”了。邵思达于1990年生于天津,是一名标准的“九零后”,他好奇心强、接受新生事物能力强,他有着自己独特的思考能力和做事准则,他脚踏实地仰望天空,在科研上善于推陈出新。
2009年,邵思达以优异的成绩考入北京大学生命科学学院,导师为我国著名的干细胞生物学专家邓宏魁教授。2013年,他本科毕业后前往美国著名的Scripps研究所硕博连读,师从美国科学院院士、化学生物学先驱、研究所所长Peter G. Schultz教授,并于2019年获得了化学生物学博士学位。完成博士阶段的学习和研究后,邵思达加入了美国Scripps研究所转化医学部门(Calibr)历任副研究员、研究员,从事肺泡干细胞再生的临床转化研究,并在转化医学领域探索新药开发工作。
据邵思达介绍,干细胞十分特殊,它能够按照机体的需求在体内进行自我扩增,并且能够分化、成熟最终成为功能性细胞。而且,干细胞在时刻保护着我们的身体,例如,在组织受到损伤时,干细胞就会被激活,对被损伤的组织进行修复。在以往的研究中,邵思达独立完成了肺泡干细胞再生的新型靶点发现,并以此为支点带领团队专注特发性肺纤维化的组织再生的新药开发,将研究成果成功转化为全球首个促进肺泡再生的临床候选药物,该药已经在美国开展一期临床试验,有望为多种肺部疾病提供新的治疗手段。
具体而言,在肺泡干细胞再生的靶点发现和新药开发中,邵思达通过化学生物学手段,发现了二肽基肽酶-4(DPP4)抑制剂可以有效促进肺泡干细胞的增殖与再生,阐明了其作用原理,揭示了它在肺泡组织内的新型调控功能,证明了DPP4是肺泡修复的全新靶点。在多个动物模型中,他验证了DPP4抑制剂以促进肺泡再生的方式修复肺损伤的有效性和安全性。同时,邵思达还发现在肺泡中有效抑制DPP4、促进组织再生需要数倍于常用口服DPP4抑制剂的处方剂量,这就意味着要安全有效地将之用于修复肺损伤,人们还需要开发靶向肺泡的新型药物。为此,邵思达带领团队经过不懈努力,开发出了全球首个吸入式DPP4抑制剂,直接作用于肺泡中的药物靶点,病人每周只需一次给药,具有理想的安全性、有效性和病人依从性。
这项研究从2015年启动,邵思达带领科研团队投入8年时间,投资近千万美元,开发出的这款全球首个促进肺泡再生的小分子药物,有望从根本上解决一系列肺部疾病(如新冠、肺纤维化、慢阻肺)。在与美国FDA(美国食品药品监督管理局)沟通的过程中,相关负责人对他们的项目给予了极高评价,该药物有望成为全球首个通过“治本”促进肺泡再生,逆转特发性肺纤维化的原创新药。
开拓创新 造福人类
游子在外多年,依然心系祖国。在美国期间,从做出最原始科学发现到实现临床转化做出药物的全部过程中,邵思达的个人能力和科研经验得到了极大的提升,此时的他不仅仅在干细胞领域内有着重要的基础科学发现,更具有衔接基础科研和商业临床开发的能力。因此,在美国完成了新药开发的工作之后,邵思达决定回国发展,期望为国家的科学事业发展贡献自己的一份力量。
目前,我国正在大力引进海外优秀人才,为了推动国家现代化建设,像邵思达这样具有从基础科研到临床转化全面研究能力和经验的优秀人才在国内比较稀缺,将会有更加广阔的发展空间。经过一番考察和思量,邵思达被西湖大学的整体学术氛围和科研水平感染。西湖大学作一所社会力量举办、国家重点支持的非营利性的研究型大学,成立于2018年,以科研立校,虽然是一个年轻的院校,但是充满了青春活力,特别注重学科交叉融合,在基础研究和前沿技术原始创新方面均有所突破。
2023年8月,邵思达回国,正式加入了西湖大学理学院,担任助理教授、特聘研究员,并且开始筹建他自己的实验室,进行干细胞和组织再生方向的研究。目前,他正在开发并应用多种化学生物学技术以解决成体干细胞命运调控和组织再生中的关键问题。在研究中,邵思达将使用肺泡干细胞为模式细胞,在单细胞时空分辨率探索其在肺组织内的功能异质性,重点观测在组织损伤时其翻译组的动态变化,深入探究其在应对组织损伤、促进组织再生过程中的翻译组学的调控机制,预期将发现组织干细胞快速响应组织损伤的新的分子机理。
除此之外,邵思达课题组还将开发化学遗传学新方法,使用自动化高通量分子筛选技术,发现能够促进组织、细胞再生的新型功能性分子,并阐释其作用机制。另外,据邵思达介绍,由于组织内部干细胞所处微环境的非常复杂并且不断变化,所以微环境也成为机体向干细胞传递信号的桥梁。为此,邵思达将带领团队搭建一套分析成体干细胞微环境化学组分和动态变化的定量研究平台,从微环境蛋白质组出发,研究其动态变化对干细胞的命运调控作用,并寻找微环境在组织病变中的改变,最终探索通过特异性改造微环境调控干细胞功能的可能性。
邵思达表示,他们研究的终极目标就是能够实现更加有效的、并且是功能性的组织的自我再生和修复,从而应对细胞组织器官的衰老,解决疾病问题,让人们能够在身体健康的条件下,延长生命、提高生命质量。在这其中,邵思达享受从无到有的科研过程,每一次原创性的科学发现,都给他带来了无比的兴奋和来自心灵深处的触动,这些已经成为他生命当中不可缺少的一部分。
与此同时,邵思达除了日常繁忙的科研工作之外,还担任着教授西湖大学秋季学期研究生“化学生物学”课程,该课程面向全校理学院、生科院、工学院学生开放,同学们选课非常积极,并且受到了广泛好评。在教学中,他常常要求学生们保持原创科研的态度,在好奇心的促使下,主动思考、坚持不懈、不断创新,提升科研能力,取得科研成果。
子曰:“逝者如斯夫,不舍昼夜。”虽然人生如白驹过隙,但是在有限的人生中创造无限的价值,才是邵思达不懈奋斗的人生理想。在探索干细胞和研发再生医学新药的科研征途中,邵思达将继续用钻研探索的精神、用脚踏实地的行动履行青年科研人员的责任,乘风破浪、筑梦远航,抒写自己的科研人生,希望为人类的生命与健康做出更多贡献。(文/张玮)