首次!政府機構用晶元器官代替動物測試
肝臟晶元是一種經過工程改造的具有生物活性的微型人類器官。最近,美國食品藥品監督管理局(FDA)開始測試這種晶元,希望可以作為一種可靠的模型來研究相關疾病。
通過這些實驗,FDA可以知道從這些晶元上得到的數據,是否可以替代動物模型得到的數據,比如批准新葯時的成癮性研究和藥物毒性研究。這是世界上第一次,政府官方機構採取晶元器官來代替動物模型測試。
FDA毒理學與食物安全部門資深顧問Suzanne Fitzpatrick在博客上宣布了這次實驗。儘管這個晶元的設計是最初為了測試藥物,Fitzpatrick的團隊希望能夠用它來檢測身體器官對營養補充劑以及化妝品的反應。
他們也計劃檢測食源性病原體對特定器官的影響。FDA食物安全科學家們會先在肝臟晶元中測試,然後再在腎臟、肺、小腸晶元模型中測試。
這個晶元是由美國波士頓的生物技術公司Emulate製造。這個微型晶元的支架上養著多種不同的人類肝臟細胞,而且有一種模擬血液的液體流經這個晶元,帶來養分,帶走廢物。Emulate的執行總監Geraldine Hamilton說,他們計劃在晶元上加入免疫系統的成分,來看看它們對肝臟代謝是否有影響。
「人們願意嘗試新的技術,我感到很激動。」賓夕法尼亞州匹茲堡大學毒理學家Lawrence Vernetti說到,他也在開發一種新的微型肝臟晶元。動物的代謝和人的代謝在某些方面很不一樣,比如巧克力對狗是有毒的。
儘管很多時候,對於研究食物在人體中毒性來說,動物都是很好的模型,但這並不能保證它們不會產生錯誤。Vernetti表示,為了達到長期目標,即減少用於實驗的動物,必須開發出一種結果穩定的可靠替代系統。
Vernetti對於FDA那麼快就開始測試這些晶元感到非常驚訝,但是他覺得這個決定是很及時的。因為這兩年,公眾的壓力越來越大,他們希望實驗中可以減少動物的使用。比如,在2013年,歐盟就禁止銷售使用動物實驗的化妝品。「你不可能不對這些產品進行測試——你只能尋找測試的替代品。」Vernetti說到,「這些晶元器官可能是很好的一個替代品」。
但是,晶元器官要替代動物實驗仍然需要一定的時間。Vernetti表示,就算肝臟晶元結果顯示沒有毒性,也可能對其他器官比如心臟產生不可預見的毒性。研究人員想通過串聯10個不同的器官晶元來解決這個問題,但這也很難排除所有的可能性。「在那之前,我們還有很多工作要做。」Hamilton認為。
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