2025年4月10日，藥品監管體系迎來(lái)重大變革，美國食品和藥物管理局（FDA）今日發(fā)布歷史性聲明，計劃逐步淘汰傳統動(dòng)物實(shí)驗，轉而采用實(shí)驗室培養的類(lèi)器官（organoids）和器官芯片（organ-on-a-chip）系統測試藥物安全性，允許藥企提交基于類(lèi)器官和器官芯片的非動(dòng)物實(shí)驗數據作為審批依據，優(yōu)先批準采用創(chuàng )新測試策略的企業(yè)。
這是繼推出2022年《FDA現代化法案2.0》和2024年《FDA現代化法案3.0》后的實(shí)施細則，明確了分階段替代路線(xiàn)圖、技術(shù)驗證標準、監管激勵機制等三項實(shí)施細節。
此次改革聚焦于藥物研發(fā)安全性評價(jià)體系重構，標志著(zhù)全球醫藥監管范式向"人類(lèi)相關(guān)性"導向的重大轉型。
1、動(dòng)物實(shí)驗的現狀與問(wèn)題：
動(dòng)物實(shí)驗長(cháng)期以來(lái)是藥物研發(fā)的標配，但其局限性日益凸顯。動(dòng)物模型與人類(lèi)生理的差異導致許多藥物在動(dòng)物實(shí)驗中表現良好，但在人體試驗中失敗。動(dòng)物實(shí)驗成本高昂、耗時(shí)漫長(cháng)，且對動(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：FDA計劃通過(guò)引入“新方法學(xué)”（NAMs），包括基于人工智能（AI）的計算模型、類(lèi)器官和器官芯片技術(shù)等，逐步減少對動(dòng)物實(shí)驗的依賴(lài)。
2.2 鼓勵I(lǐng)ND申請中使用NAMs數據：在新藥臨床試驗申請（IND）中，FDA將優(yōu)先考慮包含NAMs數據的申請。
2.3 利用國際真實(shí)世界數據：對于已在其他國家完成人類(lèi)試驗的藥物，FDA將參考其真實(shí)世界數據，以減少重復的動(dòng)物實(shí)驗。
3、分階段政策實(shí)施計劃：
3.1 與聯(lián)邦機構合作：FDA將與國家衛生研究院（NIH）、國家毒理學(xué)計劃（NTP）和退伍軍人事務(wù)部（VA）等機構合作，加速NAMs的驗證和推廣。
3.2 試點(diǎn)計劃：FDA計劃在未來(lái)一年內啟動(dòng)試點(diǎn)項目，允許部分單克隆抗體開(kāi)發(fā)者在FDA指導下采用非動(dòng)物實(shí)驗為主的測試策略。
3.3 政策分階段推進(jìn)：政策將逐步實(shí)施，最終目標是全面推廣現代化、人源化的測試方法。
未來(lái)一年內將啟動(dòng)單克隆抗體藥物的試點(diǎn)項目，通過(guò)小規模案例驗證新方法的可靠性。成功案例將形成標準化操作流程，逐步擴展至其他生物藥及化學(xué)藥領(lǐng)域。
1、審評綠色通道：
采用經(jīng)驗證的NAMs數據的IND申請將獲得優(yōu)先審查資格，預計可縮短審批周期30%-50%。
2、成本效益杠桿：
據FDA測算，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)中的應用
1、藥物毒性測試：器官芯片能夠模擬藥物在人體內的代謝和毒性反應，提供比動(dòng)物實(shí)驗更準確的預測結果。例如，肝類(lèi)器官和肝芯片在藥物肝毒性測試中表現出色，能夠檢測到動(dòng)物實(shí)驗中可能忽略的毒性信號。
延伸閱讀：《Emulate肝臟芯片預測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前安全性測試所遺漏的毒性。肝臟芯片在預測藥物性肝損傷（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、藥物療效評估：個(gè)性化測試方面，通過(guò)患者來(lái)源的類(lèi)器官，可以評估藥物對特定患者的療效，為精準醫療提供支持。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的代謝過(guò)程，幫助研究人員優(yōu)化藥物設計。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據。
1、推動(dòng)藥物研發(fā)變革：器官芯片技術(shù)將顯著(zhù)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，器官芯片技術(shù)將顯著(zhù)改善動(dòng)物福利，符合現代倫理要求。
3、 全球監管科學(xué)的引領(lǐng)：FDA的政策轉變將為全球監管機構提供參考，推動(dòng)器官芯片技術(shù)的國際化應用。
人體器官培養培養系統是一種新興的體外研究工具，能夠模擬人體復雜的生理和病理過(guò)程。與傳統的靜態(tài)培養系統相比，動(dòng)態(tài)培養系統能夠更真實(shí)地模擬類(lèi)器官的微環(huán)境，同時(shí)通過(guò)串聯(lián)設計實(shí)現多種類(lèi)器官之間的實(shí)時(shí)交互。
五、Emulate器官芯片的行業(yè)優(yōu)勢
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 院士團隊完成的。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(lèi)型的創(chuàng )新應用，以全面了解疾病發(fā)生規律和幫助評估藥物的真實(shí)反應，改善人類(lèi)健康。Emulate不斷拓展客戶(hù)群—藥企、頂尖科研機構、政府監管部門(mén)等。目前，Emulate 提供經(jīng)過(guò)驗證的肝、腎、十二指腸、結腸、肺、腦等器官芯片解決方案的同時(shí)支持客戶(hù)定制化的研究需求，建立廣泛的應用領(lǐng)域，滿(mǎn)足客戶(hù)自研醫藥的應用方向。是全球市場(chǎng)占有率領(lǐng)先的器官芯片品牌。全球系統裝機量超過(guò) 800 臺，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的政策轉變標志著(zhù)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(zhù)改善動(dòng)物福利，推動(dòng)倫理與科學(xué)的雙贏(yíng)。
美國FDA的科學(xué)家們正在使用Emulate器官芯片模型來(lái)建立藥物評價(jià)新方法。本視頻將展示FDA基于Emulate器官芯片技術(shù)在監管科學(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)和驗證評估FDA 監管產(chǎn)品的安全性、有效性、質(zhì)量和性能。
未來(lái)，隨著(zhù)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(lèi)健康事業(yè)開(kāi)辟新的篇章。
