它們也是藥物測(cè)試未來的核心 - 有一天可以使實(shí)驗(yàn)室動(dòng)物過時(shí)。

自1937年以來，動(dòng)物測(cè)試一直是法律要求，這是由於致命事件涉及污染抗生素的致命事件，造成100多人死亡。將近90年後，儘管進(jìn)行了嚴(yán)格的動(dòng)物試驗(yàn)，但由於人類的不可預(yù)見的有毒作用，藥物繼續(xù)從市場(chǎng)上撤出。如今，政策制定者，科學(xué)家和創(chuàng)新者的越來越多的聯(lián)盟正在倡導(dǎo)動(dòng)物測(cè)試的先進(jìn)替代方案，這些方法可以提高藥物安全，降低開發(fā)成本並加速臨床試驗(yàn)的途徑。

2022年，研究人員測(cè)試了27種以前在動(dòng)物研究中被認(rèn)為是安全的藥物，其中一些藥物後來由於人類毒性而被從市場(chǎng)上撤出。他們使用稱為“芯片器官”的尖端技術(shù)，能夠準(zhǔn)確識(shí)別有害化合物。這些類似類似機(jī)的芯片包含嵌入模仿真實(shí)器官功能的微芯片中的活細(xì)胞。事實(shí)證明，芯片上的肝臟模型在檢測(cè)毒性方面特別有效。根據(jù)這項(xiàng)研究，通過減少昂貴的後期藥物衰竭，每年可以廣泛採(cǎi)用這種技術(shù)可以為製藥行業(yè)節(jié)省超過30億美元。

除了安全性之外，成本是變革的主要驅(qū)動(dòng)力?，F(xiàn)在，將一種藥物投放市場(chǎng)的平均值超過20億美元，全球行業(yè)每年在研發(fā)中投資近3000億美元。然而，超過90％的實(shí)驗(yàn)藥物失敗了 - 通常是因?yàn)閯?dòng)物試驗(yàn)的結(jié)果不會(huì)轉(zhuǎn)化為人類。這種低效率對(duì)認(rèn)可的藥物的高價(jià)價(jià)格貢獻(xiàn)了很大的貢獻(xiàn)。

動(dòng)物測(cè)試是一種重要的瓶頸。儘管通過了臨床前動(dòng)物試驗(yàn)，但大多數(shù)藥物在人類試驗(yàn)中失敗，突出了物種之間的生物學(xué)不匹配。正如總部位於倫敦Mytos的首席執(zhí)行官Ali Afshar所說：“到達(dá)臨床試驗(yàn)的一切都已經(jīng)成功地進(jìn)行了動(dòng)物。因此，很明顯，我們沒有得到準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。”

Mytos正在開發(fā)一種自動(dòng)化系統(tǒng)，以在培養(yǎng)皿中種植人類細(xì)胞培養(yǎng)物，為藥物測(cè)試提供更一致和與人類相關(guān)的平臺(tái)。傳統(tǒng)的手動(dòng)細(xì)胞培養(yǎng)通常會(huì)導(dǎo)致可變性，從而破壞可重複性。自動(dòng)化不僅可以加快流程，還可以提高數(shù)據(jù)可靠性。自2016年成立以來，Mytos已籌集了近2900萬美元，現(xiàn)在向製藥公司提供了細(xì)胞模型，特別是對(duì)於動(dòng)物模型不足的疾病。

類器官和晚期細(xì)胞培養(yǎng)物是FDA現(xiàn)在令人鼓舞的替代方法，尤其是對(duì)於單克隆抗體，這是一類用於治療從癌癥到自身免疫性疾病的藥物，以及Covid-19等病毒感染。這些療法通常在小鼠中不起作用，需要在靈長(zhǎng)類動(dòng)物中進(jìn)行測(cè)試，這可能會(huì)花費(fèi)每隻動(dòng)物數(shù)萬美元。即使那樣，結(jié)果也經(jīng)常無法預(yù)測(cè)人類的結(jié)果。 4月，F(xiàn)DA發(fā)布了新的指導(dǎo)，建議開發(fā)人員使用基於人類的替代方案來證明這些藥物的安全性，這標(biāo)誌著向與人相關(guān)的數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)變。

FDA Modernation 2.0法案2.0使喬·拜登（Joe Biden）在一致參議院批準(zhǔn)後於2022年簽署了法律。當(dāng)替代方法（例如計(jì)算機(jī)建模或芯片系統(tǒng)）提供足夠的安全性證據(jù)時(shí)，該法律消除了動(dòng)物測(cè)試的強(qiáng)制性要求。它還放棄了與已經(jīng)批準(zhǔn)的生物製劑類似的生物仿製藥的需求。支持減少動(dòng)物測(cè)試的支持一直持續(xù)到第二屆特朗普政府，國(guó)立衛(wèi)生研究院發(fā)起了一項(xiàng)協(xié)調(diào)的努力，以資助和促進(jìn)非動(dòng)物研究技術(shù)。

儘管如此，每種新方法都有限制。查爾斯河實(shí)驗(yàn)室（Charles River Laboratories）首席科學(xué)官朱莉·弗雷森（Julie Frearson）指出，類隊(duì)雖然有力，但只能提供狹窄的視野。他們可以展示藥物如何影響特定的組織，例如心臟或肝組織，但無法揭示整個(gè)身體的全身作用。此外，類器官是短暫的，因此很難研究長(zhǎng)期的藥物影響。

舊金山的戈迪安生物技術(shù)正在通過一種稱為馬賽克篩查的技術(shù)來應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)。通過將多種基因療法引入活動(dòng)物中的單個(gè)細(xì)胞中，他們可以觀察到每種療法在全身系統(tǒng)中的表現(xiàn)。這允許長(zhǎng)期，全身性數(shù)據(jù)，同時(shí)大大減少所需動(dòng)物的數(shù)量。這家耗資1.7億美元的公司使用比老鼠相比，使用更大，更類似的動(dòng)物，例如馬匹（使衰老疾病在人類中的衰老疾?。└o密地反映了人類。他們目前正在開髮用於骨關(guān)節(jié)炎和脂肪肝病的基因療法。

戈迪安首席執(zhí)行官弗朗西斯科·勒波特（Francisco Leport）說：“每個(gè)生物技術(shù)面孔的基本問題是動(dòng)物不是人類，也不是類器官或孤立的細(xì)胞。” “在您在人類中測(cè)試藥物之前，您不會(huì)真正知道藥物的工作原理。”

為了彌合這一差距，公司正在建造更複雜的類器官。舊金山一家初創(chuàng)公司Vivodyne最近獲得了4000萬美元的A系列資金，以開發(fā)更大的功能性類型器官，以更好地模仿真實(shí)的器官，包括一些能夠循環(huán)血液的器官。首席執(zhí)行官Andrei Georgescu認(rèn)為，這些高級(jí)模型將允許對(duì)藥物療效的更早，更準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。他說：“現(xiàn)在，我們?nèi)狈ψ銐虻目煽繑?shù)據(jù)來吸引強(qiáng)烈的相關(guān)性。這是真正的瓶頸?！?/p>

人工智能也正在成為關(guān)鍵參與者。 FDA Modernation 2.0 ACT和最近的NIH指南都認(rèn)為AI是動(dòng)物測(cè)試的有希望的替代方法。儘管AI加深了我們對(duì)人類生物學(xué)的理解，但專家們警告說，我們還沒有完全模擬人類的藥物反應(yīng)。

“我們可能只了解生物學(xué)核心原則的10％至15％，” Recursion首席研發(fā)官Najat Khan說，這是一家使用AI進(jìn)行藥物發(fā)現(xiàn)的公司，並在人類試驗(yàn)中進(jìn)行了幾種癌癥療法。

Parallel Bio是位於馬薩諸塞州劍橋的生物技術(shù)，擁有3000萬美元的資金，將AI與患者衍生的類器官淋巴結(jié)結(jié)合在一起，以模擬免疫反應(yīng)。通過測(cè)試各種人口統(tǒng)計(jì)樣本中的候選藥物並將數(shù)據(jù)饋送到AI算法中，它們旨在為疫苗開發(fā)人員（例如Centivax）等藥物合作夥伴更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)安全性和有效性。首席執(zhí)行官羅伯特·迪達(dá)齊奧（Robert Difazio）說，他們的使命很明確：“將藥物發(fā)現(xiàn)從動(dòng)物模型中移開，轉(zhuǎn)化為更好地反映人類生物學(xué)的系統(tǒng)。”

儘管DiFazio承認(rèn)可能永遠(yuǎn)不會(huì)完全消除動(dòng)物測(cè)試，但朝著替代方案的勢(shì)頭強(qiáng)大且得到了廣泛的支持。

他說：“這是當(dāng)今兩黨支持的少數(shù)問題之一?！?“人們了解 - 這就是為什麼藥物如此昂貴的原因，以及為什麼開發(fā)新藥物如此緩慢和風(fēng)險(xiǎn)的原因。”

更多來自福布斯

John Drake Forbesstart-ups to American Science的Forbesvolunteers對(duì)Ai Software Testing Market的機(jī)會(huì)進(jìn)行了100億美元的打擊，David Prosser Forbesvibe編碼將這一瑞典AI Unicorn變成了Iain Martin有史以來發(fā)展最快的軟件啟動(dòng)

以上是AI和迷你獸人如何替代動(dòng)物的測(cè)試藥物的詳細(xì)內(nèi)容。更多資訊請(qǐng)關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！