动物试验替代技术渐趋成熟

　　最近，一场围绕动物试验的政策转向在多国同步展开。据英国《自然》杂志网站近日报道，一类被称为“新方法学”（NAM）的技术体系，正试图为医学与毒理学研究提供新的“底座”。
　　所谓NAM，涵盖芯片器官、类器官以及计算模型。支持者认为，NAM在模拟人体生物学特征、预测新药安全性和有效性方面，可能优于动物模型。芯片器官和类器官通常由人类细胞构建，计算模型也可基于人类数据设计。
　　例如，美国哈佛大学怀斯生物启发工程研究所开发的“肝脏芯片”，将人类肝细胞置于微型流体通道中，模拟血液流动环境，用于检测药物是否可能引发肝损伤。相关研究显示，这种芯片对已知肝毒性化合物的识别准确率可达87%，还成功识别出多种在动物试验中“过关”、却在临床阶段暴露风险的药物。2024年，该技术被纳入美国食品和药物管理局（FDA）的创新工具试点项目，未来有望作为部分毒性测试的替代选项。
　　类器官则是另一条重要路线。研究人员利用诱导多能干细胞（iPSC）培养出三维微型“器官”，用于模拟疾病进程和药物反应。美国斯坦福大学团队提出“培养皿里的临床试验”理念，即从不同患者体内获取iPSC，将其培养为细胞或类器官，再测试候选药物是否能改善这些“患病模型”的功能。在2020年一项心力衰竭研究中，这一方法锁定了对特定基因突变患者有效的候选药物。其意义在于，有望在进入动物试验甚至人体试验前，就筛掉无效或有害方案。
　　第三类替代方法是计算模型和人工智能（AI），即通过计算机模拟药物行为。2023年，FDA国家毒理研究中心开发出生成式模型“AnimalGAN”，利用既有动物数据生成“虚拟大鼠”，预测药物毒性表现。在模拟试验中，该模型成功对结构相似药物的肝毒性进行了排序。这类工具的目标，并非简单复制动物试验，而是用数据重建毒理学评估逻辑。
　　替代方法的应用规模正在扩大。统计显示，2006年至2022年间，仅使用NAM的生物医学论文数量就从约2.5万篇增长至10万篇。制药企业也开始将类器官与芯片系统纳入研发流程，以期提升临床成功率。
　　科技日报记者 张佳欣