告别动物实验：科学新时代的曙光与挑战！

2月25日，NatureNews发表文章指出，计算机模型的进步使得一些动物实验正在被淘汰，但目前仍有巨大的障碍需要克服。
去年11月，英国政府宣布了一项雄心勃勃的计划——在某些研究领域逐步停止动物实验。根据这项政策，动物皮肤刺激试验计划今年取消，对狗的部分研究将在2030年前削减。政府的长期愿景是“在除特殊情况外的所有情况下都禁止在科学中使用动物”。
这并非孤例。去年4月，美国FDA宣布计划在未来3-5年内，将动物实验视为药物安全性试验的“例外而非规范”；NIH也公布了减少资助研究中动物使用的倡议。今年，欧盟委员会计划发布路线图，以结束化学品安全评估中的动物试验。

长期以来，伦理关切一直推动着限制动物实验的努力。如今，替代科学方法的快速发展正加速这一转变。这些“新方法方法”（NAMs）包括器官芯片、类器官（3D组织培养）以及人工智能等计算模型。数据显示，2006年至2022年间，使用NAMs的生物医学出版物从约2.5万份激增至10万份。

支持者强调，在模仿人类生物学和预测新药效果方面，NAMs可能优于动物模型。因为器官芯片和类器官通常使用人类细胞构建，计算模型也可基于人类数据设计。正如哈佛大学Wyss研究所的生物工程师、器官芯片技术先驱Don Ingber所言，这一转变“早就应该发生”。
然而，科学家们也清醒地认识到，NAMs要完全取代动物研究仍任重道远。有些生物系统过于复杂，尚无动物之外的替代方案；许多新方法也尚未充分验证，以满足药物监管机构的严苛标准。“并非所有这些模式都已准备好登上主舞台，”Ingber坦言。

尽管如此，减少动物使用的努力已见成效。英国数据显示，科学实验使用的动物数量从2015年的414万例降至2024年的264万例；2018至2022年间，欧盟和挪威的动物使用总量下降了5%。（美国因法律不要求报告大鼠、小鼠和鱼类，数据难以统计。）
推动这一转变的核心原因之一，是动物模型的固有局限。在临床前试验中有效的药物，往往在人体中无效——这是约86%的研究药物在临床试验中失败的主要原因。以败血症为例，研究人员曾开发出100多种在啮齿动物模型中有效的疗法，却无一在人体试验中成功，这主要归因于免疫系统的物种差异。

越来越多的研究者将NAMs视为突破口。斯坦福大学Joseph Wu团队开发了“盘中的临床试验”：从患者身上提取诱导多能干细胞，培养成类器官后测试药物效果。2020年，他们成功利用这种方法为一种遗传性心力衰竭患者筛选出了有效药物。器官芯片公司Emulate则展示了“肝脏芯片”的潜力：它能以87%的准确率识别肝损伤化合物，并检测出15种此前被动物模型“误判”为安全的肝毒性药物中的12种。该芯片已被FDA项目接受，有望替代动物进行毒性测试。

类器官同样进展显著。研究人员已创造出模拟癌症、囊性纤维化等疾病的3D活体系统，用于药物筛选和毒性测试。计算模型也在崛起：2021年，一个基于430种化学物质数据开发的虚拟测试工具，能以超高准确率识别皮肤致敏物，去年已被经济合作组织采纳为标准方法。人工智能的加入更令人期待。FDA研究人员利用8000多只小鼠的数据构建了“AnimalGAN”模型，可模拟10万只虚拟小鼠的反应，正确预测药物的肝毒性。

制药行业正积极拥抱这些变革。罗氏公司成立了人类生物学研究所，加速开发类器官等人体模型系统。该公司已在12份新药申请中使用了NAMs数据。正如罗氏高管Marianne Manchester所言：“考虑这些替代方法的态度，已经开放得多了。”
从政府到科研界，从监管机构到制药巨头，一场告别动物实验的科学革命，正在谨慎而坚定地推进。尽管前路仍有挑战，但人类正站在一个更精准、更人道、更高效的新科研时代的门槛上。
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