類器官芯片技術作為非動物性實驗在新藥研制上的優(yōu)勢及前景

2023年1月10日，《Science》發(fā)文，F(xiàn)DA不再要求新藥研制進行動物實驗。

2022年12月底，美國總統(tǒng)拜登簽署法案，新藥無需在動物身上進行測試也可獲得美國食品和藥物管理局 (FDA) 的批準。對于動物福利組織來說這一轉變無疑是重大的。
 

該法案代替了1983年的規(guī)定，要求新藥與化妝品產(chǎn)品開發(fā)，皆需進行動物試驗。Drake的團隊和一些非營利性的動物健康組織認為在批準藥物進行人體試驗時，F(xiàn)DA應更多地依靠計算機建模、"器官芯片 "和其他在過去10至15年中開發(fā)的非動物方法。這一舉措是否給其他技術帶來新的發(fā)展方向，如類器官技術。文章中提到哈佛大學實驗室生物工程師Don Ingber的實驗室開發(fā)了類器官芯片技術。
 

這種芯片由電腦拇指驅動器大小的硅基聚合物的空心通道組成。這些通道內排列著來自大腦、肝、肺和腎等器官的活細胞和組織。液體通過其流動，模擬血液通過血管流動和液體在組織中追蹤，就像在活體器官中一樣。在體內，藥物損傷經(jīng)常出現(xiàn)在肝臟中，因為它分解藥物以供排泄。當泵入的實驗性藥物對細胞造成損傷時，人類肝臟芯片可以警告這種毒性。

同時文章中還提到，一些藥物在進行動物實驗后轉入臨床的效果并不如意，有九成是不安全或者無效的，Emulate公司的首席科學家Lorna Ewart和他的同事們發(fā)表了一項研究，該公司的肝臟芯片正確識別出了87%進入人類體內的藥物，包括臨床中因肝臟毒性而失敗和上市后因肝損傷被撤回的藥物。
 

這一政策的改變，也許類器官技術將成為非動物性實驗中的最大“潛力股。自2009年Hans Clevers實驗室培養(yǎng)出小腸類器官起，一直是科學家們研究的熱點，截止2022年底PubMed上收錄有關“organoid”的文章數(shù)量已超10000篇。類器官具有不同的細胞類型，并且可以表現(xiàn)出器官的一些功能，目前已經(jīng)多項研究證明其組成與器官的相似性。并且2022年8月，F(xiàn)DA批準了全球首個完全基于“類器官芯片”研究獲得臨床前數(shù)據(jù)的新藥（NCT04658472）進入臨床試驗，這也是“類器官芯片”實驗首次取代了傳統(tǒng)動物實驗，并且正式被官方認可。
 

總的來說，這次政策的改變可能也標志著動物實驗在未來將會逐漸被新的技術取代，如類器官技術、AI技術等新技術的發(fā)展也說明著科學的發(fā)展正在邁向新的征程，在未來也許還會有更多新的技術手段出現(xiàn)。