更貼近人源的“替代方案”
長期以來，動物實驗被默認為進行藥物毒性、安全性和藥物代謝動力學實驗的基礎實驗環節，也是藥品從研發走向市場的必要環節。
儘管以小鼠為代表的動物和人在基因組上具有一定相似性，但普遍認為衹有在非人靈長類動物（猴類）的測試中取得了安全性和有效性的測試才最接近人的安全。動物模型與人類生物系統存在藥物基因組以及遺傳多樣性差異，基於動物的實驗難以真實模擬人類生理結構和功能。
無論是從科學研究的準確性，還是從“去動物化”的人道主義關懷角度，單純動物醫學實驗難以滿足研發需求，成本更低、更高效、更具倫理接受度的替代方案正成為行業呼聲。器官芯片的誕生為解決現存問題提供了新思路，有望成為替代動物的新方案。
首先，相較於動物模型，源於人體細胞組織的器官芯片高度模擬人體器官的結構和功能，有效解決了種屬差異的問題，基因表達更還原人體結構。並且，器官芯片更貼近體內環境，能為藥物測試和疾病診斷提供更具參考價值的生理數據。人體器官芯片發明者、哈佛大學生物啟發工程懷斯研究所所長唐納德·英格伯曾以肝臟芯片為例進行研究，結果顯示，在預測藥物誘導的肝損傷反應方面，肝臟芯片的準確性比動物高出7至8倍。
其次，器官芯片具備高通量類器官培養和藥物篩選的獨特能力。所謂高通量是指在一定時間內處理、傳輸或生成大規模數據的能力。高通量器官芯片能集成多個單一器官芯片實現大量數據篩選，減少樣本與試劑用量，大幅提升效率。有數據顯示，使用高通量的器官芯片做分析，300塊就可以輕鬆完成一萬次檢測，可以替代一萬只動物。高通量器官芯片大幅縮短檢測周期，以100個化合物為例，使用動物模型，檢測周期是90至180天，使用高通量器官芯片只需6天。同時，作為誕生在生物學工程學交叉領域的創新應用，高通量器官芯片還可以配合AI數據分析，更精準發現藥物靶點，在藥物研發中實現快速設計、驗證與迭代。 |
