2025年4月10日，藥品監(jiān)管體系迎來(lái)重大變革，美國(guó)食品和藥物管理局（FDA）今日發(fā)布?xì)v史性聲明，計(jì)劃逐步淘汰傳統(tǒng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，轉(zhuǎn)而采用實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的類器官（organoids）和器官芯片（organ-on-a-chip）系統(tǒng)測(cè)試藥物安全性，允許藥企提交基于類器官和器官芯片的非動(dòng)物實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作為審批依據(jù)，優(yōu)先批準(zhǔn)采用創(chuàng)新測(cè)試策略的企業(yè)。
這是繼推出2022年《FDA現(xiàn)代化法案2.0》和2024年《FDA現(xiàn)代化法案3.0》后的實(shí)施細(xì)則，明確了分階段替代路線圖、技術(shù)驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)、監(jiān)管激勵(lì)機(jī)制等三項(xiàng)實(shí)施細(xì)節(jié)。
此次改革聚焦于藥物研發(fā)安全性評(píng)價(jià)體系重構(gòu)，標(biāo)志著全球醫(yī)藥監(jiān)管范式向"人類相關(guān)性"導(dǎo)向的重大轉(zhuǎn)型。
1、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)狀與問(wèn)題：
動(dòng)物實(shí)驗(yàn)長(zhǎng)期以來(lái)是藥物研發(fā)的標(biāo)配，但其局限性日益凸顯。動(dòng)物模型與人類生理的差異導(dǎo)致許多藥物在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)良好，但在人體試驗(yàn)中失敗。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)成本高昂、耗時(shí)漫長(zhǎng)，且對(duì)動(dòng)物福利造成巨大壓力。
2、FDA的新政策方向：
2.1 減少、優(yōu)化或替代動(dòng)物實(shí)驗(yàn)：FDA計(jì)劃通過(guò)引入“新方法學(xué)”（NAMs），包括基于人工智能（AI）的計(jì)算模型、類器官和器官芯片技術(shù)等，逐步減少對(duì)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的依賴。
2.2 鼓勵(lì)I(lǐng)ND申請(qǐng)中使用NAMs數(shù)據(jù)：在新藥臨床試驗(yàn)申請(qǐng)（IND）中，F(xiàn)DA將優(yōu)先考慮包含NAMs數(shù)據(jù)的申請(qǐng)。
2.3 利用國(guó)際真實(shí)世界數(shù)據(jù)：對(duì)于已在其他國(guó)家完成人類試驗(yàn)的藥物，F(xiàn)DA將參考其真實(shí)世界數(shù)據(jù)，以減少重復(fù)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。
3、分階段政策實(shí)施計(jì)劃：
3.1 與聯(lián)邦機(jī)構(gòu)合作：FDA將與國(guó)家衛(wèi)生研究院（NIH）、國(guó)家毒理學(xué)計(jì)劃（NTP）和退伍軍人事務(wù)部（VA）等機(jī)構(gòu)合作，加速NAMs的驗(yàn)證和推廣。
3.2 試點(diǎn)計(jì)劃：FDA計(jì)劃在未來(lái)一年內(nèi)啟動(dòng)試點(diǎn)項(xiàng)目，允許部分單克隆抗體開(kāi)發(fā)者在FDA指導(dǎo)下采用非動(dòng)物實(shí)驗(yàn)為主的測(cè)試策略。
3.3 政策分階段推進(jìn)：政策將逐步實(shí)施，最終目標(biāo)是全面推廣現(xiàn)代化、人源化的測(cè)試方法。
未來(lái)一年內(nèi)將啟動(dòng)單克隆抗體藥物的試點(diǎn)項(xiàng)目，通過(guò)小規(guī)模案例驗(yàn)證新方法的可靠性。成功案例將形成標(biāo)準(zhǔn)化操作流程，逐步擴(kuò)展至其他生物藥及化學(xué)藥領(lǐng)域。
1、審評(píng)綠色通道：
采用經(jīng)驗(yàn)證的NAMs數(shù)據(jù)的IND申請(qǐng)將獲得優(yōu)先審查資格，預(yù)計(jì)可縮短審批周期30%-50%。
2、成本效益杠桿：
據(jù)FDA測(cè)算，全面推廣替代方法可使單抗藥物研發(fā)成本降低40%以上，研發(fā)周期從傳統(tǒng)的5-7年縮短至3-4年。
三、器官芯片技術(shù)在藥物研發(fā)中的應(yīng)用
1、藥物毒性測(cè)試：器官芯片能夠模擬藥物在人體內(nèi)的代謝和毒性反應(yīng)，提供比動(dòng)物實(shí)驗(yàn)更準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)結(jié)果。例如，肝類器官和肝芯片在藥物肝毒性測(cè)試中表現(xiàn)出色，能夠檢測(cè)到動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中可能忽略的毒性信號(hào)。
延伸閱讀：《Emulate肝臟芯片預(yù)測(cè)DILI性能優(yōu)越》
肝臟毒性仍然是藥物在臨床開(kāi)發(fā)和批準(zhǔn)上市后減產(chǎn)的主要原因，而Emulate肝臟芯片模型已證明有能力捕捉當(dāng)前安全性測(cè)試所遺漏的毒性。肝臟芯片在預(yù)測(cè)藥物性肝損傷（DILI）方面的性能優(yōu)越，靈敏度為 87%，特異性為 100%。這將使進(jìn)入臨床的肝毒性化合物減少近八倍。
2、藥物療效評(píng)估：個(gè)性化測(cè)試方面，通過(guò)患者來(lái)源的類器官，可以評(píng)估藥物對(duì)特定患者的療效，為精準(zhǔn)醫(yī)療提供支持。疾病模型方面，器官芯片可以模擬多種疾病狀態(tài)，如癌癥、心血管疾病和神經(jīng)退行性疾病，為藥物研發(fā)提供可靠的疾病模型。
3、藥物代謝研究：代謝過(guò)程模擬方面，器官芯片能夠模擬藥物在人體內(nèi)的代謝過(guò)程，幫助研究人員優(yōu)化藥物設(shè)計(jì)。例如，腸道芯片可以模擬藥物的吸收過(guò)程，為藥物的生物利用度研究提供重要數(shù)據(jù)。
1、推動(dòng)藥物研發(fā)變革：器官芯片技術(shù)將顯著提高藥物研發(fā)的效率和成功率，減少研發(fā)成本和時(shí)間。這些技術(shù)有望成為藥物研發(fā)的主流工具，徹底改變傳統(tǒng)的研發(fā)模式。
2、動(dòng)物福利的改善：通過(guò)減少動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，器官芯片技術(shù)將顯著改善動(dòng)物福利，符合現(xiàn)代倫理要求。
3、 全球監(jiān)管科學(xué)的引領(lǐng)：FDA的政策轉(zhuǎn)變將為全球監(jiān)管機(jī)構(gòu)提供參考，推動(dòng)器官芯片技術(shù)的國(guó)際化應(yīng)用。
人體器官培養(yǎng)培養(yǎng)系統(tǒng)是一種新興的體外研究工具，能夠模擬人體復(fù)雜的生理和病理過(guò)程。與傳統(tǒng)的靜態(tài)培養(yǎng)系統(tǒng)相比，動(dòng)態(tài)培養(yǎng)系統(tǒng)能夠更真實(shí)地模擬類器官的微環(huán)境，同時(shí)通過(guò)串聯(lián)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)多種類器官之間的實(shí)時(shí)交互。
五、Emulate器官芯片的行業(yè)優(yōu)勢(shì)
Emulate器官芯片的開(kāi)創(chuàng)性工作是由哈佛大學(xué) WYSS 研究所的系主任 Donald E. Ingber 院士團(tuán)隊(duì)完成的。其在Science發(fā)表了器官芯片領(lǐng)域具有里程碑意義的第一個(gè)成功的模型：肺芯片。之后將器官芯片技術(shù)商業(yè)化運(yùn)行，與更廣泛的生命科學(xué)界同仁分享這一精妙的器官芯片技術(shù)。自成立以來(lái)，我們致力于開(kāi)發(fā)高度模擬人體生理特征的器官芯片技術(shù)和不同類型的創(chuàng)新應(yīng)用，以全面了解疾病發(fā)生規(guī)律和幫助評(píng)估藥物的真實(shí)反應(yīng)，改善人類健康。Emulate不斷拓展客戶群—藥企、頂尖科研機(jī)構(gòu)、政府監(jiān)管部門等。目前，Emulate 提供經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的肝、腎、十二指腸、結(jié)腸、肺、腦等器官芯片解決方案的同時(shí)支持客戶定制化的研究需求，建立廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，滿足客戶自研醫(yī)藥的應(yīng)用方向。是全球市場(chǎng)占有率領(lǐng)先的器官芯片品牌。全球系統(tǒng)裝機(jī)量超過(guò) 800 臺(tái)，已經(jīng)被全球排名前 20 的藥企全部合作引入，并與FDA深度合作。FDA的政策轉(zhuǎn)變標(biāo)志著藥物研發(fā)領(lǐng)域的一次重大變革，而器官芯片技術(shù)的崛起為這一變革提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。這些技術(shù)不僅能夠提高藥物研發(fā)的效率和安全性，還能顯著改善動(dòng)物福利，推動(dòng)倫理與科學(xué)的雙贏。
美國(guó)FDA的科學(xué)家們正在使用Emulate器官芯片模型來(lái)建立藥物評(píng)價(jià)新方法。本視頻將展示FDA基于Emulate器官芯片技術(shù)在監(jiān)管科學(xué)領(lǐng)域的開(kāi)創(chuàng)性工作�；贓mulate器官芯片技術(shù)，開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證評(píng)估FDA 監(jiān)管產(chǎn)品的安全性、有效性、質(zhì)量和性能。
未來(lái)，隨著技術(shù)的不斷成熟和政策的逐步推進(jìn)，Emulate作為全球器官芯片的領(lǐng)頭羊，有望成為藥物研發(fā)的主流工具，為人類健康事業(yè)開(kāi)辟新的篇章。
