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Nature:人體器官芯片或將替代動(dòng)物實(shí)驗成為醫藥巨頭研發(fā)新寵

2015-07-20 來(lái)源:健客網(wǎng)社區  標簽: 掌上醫生 喝茶減肥 一天瘦一斤 安全減肥 cps聯(lián)盟 美容護膚
摘要:縱使是多種器官芯片組裝而成的“類(lèi)機體”系統,可能也無(wú)法完全確證一種已上市藥物的作用,因研究者對藥物未知屬性知之甚少。比如,鎮痛藥撲熱息痛已知其潛在肝毒性,而對其在其他器官上的作用了解甚微。

   當前,人體器官芯片技術(shù)正不斷獲得研究者的青睞,在未來(lái)可能取代動(dòng)物實(shí)驗,成為一種頗具前景的研究手段。目前多家醫藥巨頭公司已著(zhù)手器官芯片的體外藥物研發(fā)工作。

 
  上周在波士頓舉辦的“世界器官芯片年會(huì )”上,眾多研究機構、醫藥及生物科技公司紛紛宣稱(chēng)器官芯片模型可真實(shí)反映人體器官(如心臟和肝臟)在藥物刺激和疾病狀態(tài)下的變化。當前,人體器官芯片發(fā)展勢頭迅猛,醫藥行業(yè)對人體器官芯片技術(shù)的關(guān)注熱度不減。比如,來(lái)自荷蘭的Mimetas公司與3家大型醫藥公司共同合作,開(kāi)發(fā)一種腎臟芯片模型用于檢測藥物作用。上個(gè)月,強生公司表示將購進(jìn)Emulate公司的血栓芯片,用于檢測其在在研藥及已上市藥物中的促血凝特性。
 
 
  器官芯片擁護者表示,相較于平皿細胞培養技術(shù)而言,人體器官芯片技術(shù)更能真實(shí)反映人體情況,在新藥篩選方面也比動(dòng)物實(shí)驗更特異更有效。以一種肺部芯片為例,該芯片一側通道由一層鋪設在芯片薄膜上的肺泡細胞組成,將其暴露于血樣培養基中,芯片另一側通道連通空氣,通過(guò)儀器對組織的牽拉與擠壓作用模擬肺呼吸過(guò)程。
 
  雖然有公司已著(zhù)手開(kāi)發(fā)人體特定疾病芯片模型,而大多公司認為,針對藥物在人體器官芯片或健康受試者身上的藥物反應是否一致這一問(wèn)題,仍需要作進(jìn)一步探究。根據當前臨床試驗管理規范,首先需在健康受試者中檢驗藥物的安全性,而人體器官芯片的使用則可能縮短,甚至完全取代該過(guò)程,阿斯利康的新藥安全研究專(zhuān)家MatthewWagoner表示,除了輔助臨床安全性評價(jià)外,人體器官芯片還可用于藥物安全、有效劑量范圍摸索。若新藥審批監管機構認可此類(lèi)實(shí)驗數據,這項技術(shù)將使醫藥公司免于進(jìn)行臨床上藥物劑量摸索試驗,大大縮短了臨床試驗進(jìn)程。
 
  器官芯片技術(shù)的出現,還為研究者探究動(dòng)物模型和人體對藥物反應的差異提供了一種新的研究手段。羅氏體外安全研究主管AdrianRoth表示,羅氏一款在研藥對大鼠存在致肝癌作用,隨后公司利用這種器官芯片進(jìn)行人體和動(dòng)物體外實(shí)驗進(jìn)行數據比對,發(fā)現致癌作用存在嚙齒類(lèi)種屬特異性。為此,該公司認為,這一項數據對比結果有助于為此藥物“正名”,避免被提前“腰斬”的命運。
 
  然而,對于器官芯片技術(shù)的興起,研究者們認為其應用仍存在局限性。在波士頓舉辦的“世界器官芯片年會(huì )”上,許多與會(huì )發(fā)言人均證實(shí)了他們的器官芯片模型對藥物的反應屬性與人體器官一致。比如,研究者們可能以腎上腺素去檢測心臟芯片的功能,而這些藥物作用終究無(wú)法全面反映機體器官功能的復雜和完整性,器官芯片更是無(wú)法重現機體復雜的內分泌環(huán)境所介導的一系列功能變化。
 
  縱使是多種器官芯片組裝而成的“類(lèi)機體”系統,可能也無(wú)法完全確證一種已上市藥物的作用,因研究者對藥物未知屬性知之甚少。比如,鎮痛藥撲熱息痛已知其潛在肝毒性,而對其在其他器官上的作用了解甚微。
 
  不過(guò),許多醫藥公司認為器官芯片技術(shù)目前已較為成熟,應加大推廣力度和推進(jìn)技術(shù)改進(jìn)工作,才能真正為醫藥公司新藥研發(fā)助力。
 
  當前政府監管機構亦對此技術(shù)表現出強烈興趣。今年秋季,美國國家先進(jìn)轉化科學(xué)中心(NCATS)將在馬里蘭州貝塞斯達召開(kāi)會(huì )議,力邀眾多學(xué)術(shù)科學(xué)家、醫藥公司及監管員共同討論器官芯片的使用用途。目前,NCATS資助了11個(gè)研究團隊,分別從事不同器官芯片或系統芯片的開(kāi)發(fā)工作,致力于建立一套完整的人體芯片。
 
  鏈接:實(shí)驗動(dòng)物,我的痛,誰(shuí)懂?
 
  對醫學(xué)研究而言,動(dòng)物實(shí)驗可以增進(jìn)對腦部、尤其是神經(jīng)系統疾病如帕金森癥或癡呆癥的了解,對人類(lèi)的貢獻不言而喻。但沒(méi)有人確切知道,那些用于實(shí)驗的動(dòng)物承受了怎樣的痛苦。
 
  英國內政部對于實(shí)驗中動(dòng)物所遭受的痛苦級別設有一套官方評判標準:輕微——適中——強烈。按照這套標準,打開(kāi)猴子腦殼探入其腦部這一過(guò)程所引發(fā)的痛苦級別僅被歸類(lèi)為“適中”。但很多人認為它更接近于“強烈”——這一級別的定義有可能“使動(dòng)物嚴重脫離正常的健康與舒適狀態(tài)”。
 
  這一官方定級標準引起很多爭議。英國上議院2002年曾批評該系統“具有高度誤導性”。即使如此,一些科學(xué)家仍辯稱(chēng),較其他國家而言,英國政府對動(dòng)物實(shí)驗的管制是最嚴格的。任何從事動(dòng)物實(shí)驗的機構都需要獲得許可證;參與動(dòng)物實(shí)驗的研究人員也都必須獲得相應資格;在動(dòng)物身上實(shí)施的每一道實(shí)驗程序,都必須登記在冊;動(dòng)物實(shí)驗僅在沒(méi)有其他任何替代實(shí)驗對象的情況下才可獲準實(shí)施。
 
  根據英國內政部所能提供的最新統計數據,2008年英國官方共記錄在案370萬(wàn)項動(dòng)物實(shí)驗“程序”,比2007年多14%;靈長(cháng)類(lèi)動(dòng)物實(shí)驗案例比2007年增加7%。對此,動(dòng)物保護組織“英國廢除活體解剖聯(lián)盟”認為“令人震驚”。但科研人員指出,登記在案的動(dòng)物實(shí)驗“程序”包括很多簡(jiǎn)單的注射或取樣,遠不像人們理解中的“活體解剖”那樣觸目驚心。
 
  猴子、貓、狗,總是特別能激起英國人的愛(ài)憐之心。事實(shí)上,在2008年的370萬(wàn)項動(dòng)物實(shí)驗“程序”中,這三種動(dòng)物加起來(lái)不足0.5%,猴子僅占0.12%。66%的實(shí)驗程序“受害者”是老鼠,平時(shí)人人喊打的動(dòng)物,只有在動(dòng)物實(shí)驗中才成為同情對象。
 
  英國紐卡斯爾大學(xué)比較生物學(xué)中心主任保羅·弗萊克內爾說(shuō):“事實(shí)是,很多程序所引發(fā)的痛苦不過(guò)就是注射時(shí)的短暫痛覺(jué),很多情況下(動(dòng)物)根本沒(méi)有任何不適反應。唯一的痛苦就是被關(guān)在動(dòng)物庫房里。”
 
  不過(guò)他也承認,“動(dòng)物的痛苦不是我們能夠準確判斷的東西。我們無(wú)從得知他們的情緒狀態(tài)。我們試圖避免將動(dòng)物人格化,但有時(shí)候我們也只能想象人類(lèi)在遭受同一歷程時(shí)會(huì )是什么感覺(jué),這是唯一的判斷標準。”
 
 
 
 
 
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