小鼠or类器官？“微生理系统”能否取代动物试验

研究显示，利用类肿瘤器官来预测某种药物疗效的准确率约为80%，远远超过动物试验模型8%的平均准确率。随着科学家们更好地了解人体生物学的工作原理，他们逐渐认识到动物试验模型是不可靠的。寻找替代方法的工作已经加速，因为基于人类基因和细胞、甚至为患者量身定制的创新疗法可能在动物身上完全无效。

世界上大多数国家都没有动物试验的可靠数据，但据估计，全球每年使用超过1亿只试验动物，且近年来变化不大。欧洲国家公布了详细的统计数据：在英国，研究人员2021年进行了306万次动物试验，比2020年增加了6%，但远低于2015年414万次的峰值。

动物模型

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动物模型仍然是基础研究和临床前研究的重要工具之一。然而，小鼠等动物虽然与人类很相似，但却并非一模一样，因此从它们身上获得的结果可能对临床的指导意义有限。

人源化的动物模型已经非常普遍，可以从许多供应商处购得。这类人源化模型，包括移植了人类细胞或经工程设计后可以表达人类基因产物的小鼠。

随着人源化动物模型的发展，器官芯片（OOC）模型的开发也不断推进。OOC模型的复杂性各不相同：有些是单器官芯片，有些则是可以捕捉系统生物学微妙机制的多器官微生理体系。因为这些特征，OOC模型开始在药物开发和临床前安全测试中发挥作用，而且它们有着更广阔的前景。

 微生理系统

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想要成功地开发药物，就需要在正确的疾病背景下研究化合物和靶点。在药物开发初期使用错误的模型，很可能导致药物开发的失败，这一点从候选新药的高流失率中也可以看出。

替代动物模型的潜在方法包括多器官微生理系统（MPS）。除了提供一种符合3R原则的方法外，MPS还可以产生比动物模型的研究结果更具有临床意义的体外研究成果。科学家利用干细胞来培育类器官，以便在一个类似微型人体器官的培养皿中制造三维组织。例如，类心脏器官能像真正的心脏那样跳动。器官芯片则包含上面排列着干细胞的塑料块和刺激器官运作的一个电路。

目前，MPS的主要应用包括疾病建模，吸收、分布、代谢和排泄（ADME）测试，以及毒理学/安全性测试。

无法完全取代

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在动物身上测试药物的最重要原因是，要确保药物是安全的。而要说服监管机构转而采用人工技术，需要大量数据。监管机构正在深入了解类器官如何工作，以及如何将它们与动物替代方案进行比较。监管机构已能够利用自己的实验室来探索这些技术。

业内人士预测，要放弃使用小鼠，可能需要几十年甚至更长时间。事实上，英国国家试验动物替代、优化与减少研究中心（NC3Rs）的科技主管安东尼·霍姆斯认为，在其有生之年，试验动物不会被完全替代。他说：“这些系统在应用方面面临若干障碍。有些问题需要验证，缺乏标准的问题也有待解决。但是，像NC3Rs这样的组织正在与研究人员、行业人士和监管机构合作，在有科学证据支持的情况下加速其应用。”（转化医学网360zhyx.com）

参考资料：

http://news.k618.cn/jk/202209/t20220921_19060796.html

https://view.inews.qq.com/a/20220910A05IP200

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。