動(dòng)物實(shí)驗(yàn)在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)與生物學(xué)中占據(jù)了極其重要的地位，但經(jīng)費(fèi)以及倫理方面的爭議也使其成為很多制藥公司和研究人員心中“無法言說的痛”。不過，辦法總比困 難多，科學(xué)家們研制出了多種“器官芯片”，希望借用這些微芯片來復(fù)制人體器官的功能，使醫(yī)學(xué)和藥物實(shí)驗(yàn)變得更為簡便，也避免動(dòng)物實(shí)驗(yàn)引發(fā)的爭議。

　　隨著技術(shù)的發(fā)展，“器官芯片”的作用和重要性日益彰顯，獲得了越來越多制藥公司和科學(xué)家的青睞，但也有人擔(dān)心，“器官芯片”是否“盛名之下，其實(shí)難副”，是否會(huì)重蹈很多曾經(jīng)被寄予厚望但最終卻難當(dāng)重任的技術(shù)的覆轍，銷聲匿跡于技術(shù)史的故紙堆中。

　　“器官芯片” 鋒芒初露

　　“器官芯片”并不是那種利用硅電子芯片進(jìn)行人體器官模擬的模擬器，而是含有真正人體活體細(xì)胞的生物芯片。到目前為止，科學(xué)家們已經(jīng)研制出了“肺芯片”、“心臟芯片”以及“腸芯片”等。

　　據(jù)英國《自然》雜志網(wǎng)站近日?qǐng)?bào)道，現(xiàn)在很多研究人員都開始將這項(xiàng)“小荷才露尖尖角”的技術(shù)作為替代動(dòng)物模型的一種方法；大型制藥公司更是搶先一步，開始在藥物研發(fā)中使用這些系統(tǒng)。

　　荷蘭生物技術(shù)公司Mimetas的聯(lián)合創(chuàng)辦人保羅·伍爾特接受《自然》雜志網(wǎng)站采訪時(shí)表示，該公司目前正同三家大型制藥公司合作，測試自己研制的“芯片腎臟”。

　　美國強(qiáng)生公司則在上個(gè)月宣布，將使用生物技術(shù)公司Emulate研制的芯片血栓塞模型對(duì)目前正在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的藥物和已經(jīng)獲得批準(zhǔn)的藥物進(jìn)行測試，以厘清這些藥物是否會(huì)導(dǎo)致血栓。強(qiáng)生公司發(fā)現(xiàn)科學(xué)全球負(fù)責(zé)人達(dá)西晏特·達(dá)納克說：“這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展真可謂一日千里，快得讓我們吃驚。”

　　主要用于藥物測試

　　“器官芯片”的支持者們表示，與在試管中培育出的平面細(xì)胞層相比，“器官芯片”是更為實(shí)用的人體模型，而且在新藥研發(fā)和測試方面發(fā)揮的作用也更大。

　　盡管有公司正在研制此類“器官芯片”從而模擬患病的器官，但大多數(shù)公司所做的還是進(jìn)行測試，測試目前的藥物在芯片內(nèi)的表現(xiàn)與在健康的人體組織上的表現(xiàn)是否一樣。美國中佛羅里達(dá)大學(xué)的生物工程師詹姆斯·希克曼表示，任何新藥都必須在健康的人體身上進(jìn)行測試，以驗(yàn)證其安全性，使用試管器官或許有望消除或縮短這一過程。

　　全球性生物制藥企業(yè)阿斯利康的藥物安全科學(xué)家馬修·瓦格納則認(rèn)為，這種芯片有望幫助公司確定藥物安全有效的劑量。如果監(jiān)管部門接受這樣的數(shù)據(jù)，這一方法最終能讓公司跳過直接在病人身上測試劑量的臨床測試部分。

　　其他研究人員則希望使用“器官芯片”消除動(dòng)物模型和人體之間的差異。瑞士羅氏制藥公司試管安全研究部門負(fù)責(zé)人阿德里安·羅斯說，這樣的比較非常有用，羅氏公司的實(shí)驗(yàn)性藥物就被發(fā)現(xiàn)可能會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)鼠出現(xiàn)肝臟腫瘤。羅氏使用人和老鼠肝臟的試管模型獲得的數(shù)據(jù)表明，導(dǎo)致肝臟腫瘤的機(jī)制在老鼠身上是獨(dú)一無二的，如此一來，我們就必須在人體身上進(jìn)行相應(yīng)的研究。

　　同時(shí)，在醫(yī)學(xué)界也經(jīng)常遇到這樣一種情況：某種藥物通過了動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，卻無法通過人體實(shí)驗(yàn)，因而無法真正投產(chǎn)上市，還造成了嚴(yán)重的浪費(fèi)。如果藥物研發(fā)機(jī)構(gòu)直接使用“器官芯片”進(jìn)行測試就可以省去動(dòng)物實(shí)驗(yàn)步驟，不僅可以節(jié)省大量時(shí)間和金錢，還可以避免許多動(dòng)物保護(hù)方面的道德問題。

　　未來如何 拭目以待

　　但也有人很擔(dān)心，人們對(duì)“器官芯片”抱的期望太大了。羅斯說，如果它最終被證明無法達(dá)到人們過高的期望，制藥公司就會(huì)摒棄這一技術(shù)，重蹈很多曾經(jīng)“煊赫一時(shí)”但最終銷聲匿跡的技術(shù)的覆轍。羅斯強(qiáng)調(diào)：“作為一家制藥公司，你必須要非常務(wù)實(shí)，不要幻想這種‘器官芯片’能一下子取代所有的動(dòng)物模型。”

　　還有其他原因讓人猶豫不決。在波士頓舉辦的大會(huì)上，盡管很多發(fā)言人通過實(shí)驗(yàn)展示他們研制出的“器官芯片”對(duì)藥物的反應(yīng)與人體器官一樣，證明了它們的功能。但也有人提出，“器官芯片”的使用可能會(huì)受到較大的限制。從目前看來，“器官芯片”只能植入單一類型的器官細(xì)胞，而人們利用動(dòng)物進(jìn)行藥物測試的一大原因是可以觀察到藥物對(duì)整個(gè)生命系統(tǒng)的作用，各種器官之間的相互作用是其中非常重要的因素，而“器官芯片”能不能進(jìn)行組合實(shí)驗(yàn)仍是個(gè)未知數(shù)。所以，這種新型實(shí)驗(yàn)芯片未來能否真正取代動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，還有待時(shí)間驗(yàn)證。

　　即使在測試藥物方面，這種“器官芯片”可能也會(huì)遇到攔路虎。比如，當(dāng)將多款“器官芯片”組合在一起時(shí)，也很難測試一種已知藥物可能對(duì)整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響。

　　不過，很多制藥公司表示，這種“器官芯片”現(xiàn)在非常先進(jìn)，值得投資并進(jìn)一步優(yōu)化。政府監(jiān)管部門也對(duì)此感興趣。美國國立轉(zhuǎn)化科學(xué)促進(jìn)中心（NCATS）將于今年秋天召集會(huì)議，討論“器官芯片”的用法。