近日,《科学》杂志披露的一则重磅消息在全球生物医学界引发巨大震动:美国疾病控制与预防中心(CDC)正被指示逐步停止所有猴子研究,涉及约200只用于艾滋病、肝炎等重大传染病研究的猕猴。如果计划落地,这将成为美国首次主动终止内部非人灵长类动物研究项目,标志着动物实验模式的历史性转折。事实上,早在今年7月,美国国立卫生研究院(NIH)便已宣布不再专门征集动物实验项目,并明确要求研究人员在设计动物研究时优先采用以人为本的替代技术。新的资助体系将重点支持非动物方法学(NAM),包括 AI 模型、人类细胞系、类器官和器官芯片等。其中:
类器官与器官芯片被视为未来替代动物实验的核心支柱,种种迹象显示“动物实验逐步退出历史舞台”已是大势所趋。
CDC 的决定并非孤例。近年来包括 FDA、NIH、EPA 在内的多个美国研究机构都在主动减少动物实验,系统性转向类器官、器官芯片等新方法学。与此同时,传染病、新发病原、肿瘤、代谢病等重大疾病研究需求持续增长,科研界面临无法继续依赖动物模型、却又需要深入解析疾病机制并确保药物研发安全性的矛盾。在动物实验供应链脆弱化、政策连续推动与技术跨越式发展的多重压力下,类器官技术正迎来前所未有的窗口期,也正在成为全球生命科学研究迈向下一阶段的关键力量。
类器官是指利用成体干细胞或多能干细胞在体外三维(3D)培养条件下,通过细胞自组织与定向分化形成的微型器官模型,高度模拟真实器官的关键结构特征与生理功能。其
核心优势在于:
1、模型与病理特征的高相关性,误差率较动物试验显著降低;
2、更准确的预测药物代谢与毒性;
3、高效降本,2-4周完成毒性评估,较传统动物试验大幅缩短周期、降低成本。
器官芯片结合了微流控技术与细胞培养,能够在体外模拟复杂组织或器官的特征及生理功能。相较于单组织类器官模型,器官芯片能更好地重构生物屏障结构,维持更完整的组织微环境特征,并实现多器官系统的功能耦合与互作模拟,提升类器官的结构复杂度和生理功能,利用高仿真性的人体微生理系统预测人类对药物的真实反应。
朴衡博迈(上海)生物医药有限公司(PUHENG BIOMEDICINE)是一家专注于新型体外3D器官/疾病模型(包括NAC-Organ、类器官、器官芯片等复杂3D模型)研发和应用的创新型企业。自主研发的NAC-Organ技术是全球首个基于纳米核酸材料的组装式体外3D型构建及培养术,可快速实现人源化复杂器官/疾病模型的高通量、标准化生产。企业自主研发的NAC-Organ技术是全球首个基于纳米核酸材料的组装式体外3D型构建及培养术,可快速实现人源化复杂器官/疾病模型的高通量、标准化生产。
图1 朴衡博迈在售3D模型
相比目前的类器官技术中的类器官成熟度不足、均一性差、多胚层细胞无法一步组装的缺陷,NAC-Organ在药物研发具有
独特的优势。
1.NAC-Organ技术可精确控制模型的细胞数量、比例、分布,获得高重复性的药物检测结果。
2.相比于传统类器官建模,NAC-Organ技术不受干细胞分化能力限制,充分模拟脂肪病变、纤维化病变、炎症反应等慢性病病理特征。保留与组织内高度相似的免疫细胞组分,获得更符合人源体内环境的3D模型。
3.NAC-Organ技术无需基质胶或水凝胶支撑,可实现mRNA、siRNA、circRNA等药物的自由递送,是高效的药物递送及药效检测工具。
图2 NAC-Organ技术优势