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新药研发成本能省一大半?类器官崛起,CRO不用养猴子了

2023年2月11日 文/ 烟酰胺 编辑/ 江芸 贾亭

新冠疫情期间,实验动物尤其是实验用猴涨价,曾经一度成为话题,并一度引发了“猴茅”等说法。

健识局了解到,因为中国的猴子不断涨价,大洋彼岸已经开始有意识降低实验动物的权重。

2022年圣诞节前夕,《FDA现代化法案2.0》在美国正式通过。与原有版本相比,新版本的最大区别体现在:FDA不再将动物实验列为药物研发中的必要环节。

已经有企业“先行先试”。2022年8月,在没有传统动物实验的疗效数据下,基于在类器官芯片研究中的临床前数据上,赛诺菲的sutimlimab获FDA批准进入新适应症的临床试验。

新药开发不用做动物实验了,而是可以靠“类器官”,这有可能极大改变CRO行业的经营模式。

新技术,登上舞台

FDA通过的新法案将新药研发中的“动物实验”改成了“非临床测试和试验”,并明确表示,不一定要用动物,也可以通过细胞试验、器官芯片、甚至计算机模型等来测试。

要知道,过去的85年里,动物试验一直是药物研发临床前阶段的必要环节。动物实验可以测试药品在生物体内的安全性,还能提供在研产品在某疾病领域的有效性数据支撑。

安全和有效,这是评价一款新药最重要的两个指标。在动物身上得到初步验证后,相关产品才能或监管部门批准,开启人体临床试验。

但近年来,动物实验的弊端越来越明显了。

由于宗教信仰、城市发展等原因,实验动物多来自于东南亚,尤其是中国。新冠疫情期间,全球药物研发都在加速竞赛,造成实验动物价格飞涨,这是美国难以接受的主要原因。

至于动物模型缺陷多、罕见病的动物模型不好开发等等,显然是老生常谈了。

FDA并没有一刀切式地禁止动物试验,只是表示:新技术的发展,正在逐步替代实验动物的位置。

美国一直在想用其他技术替代实验动物,并由此带动新技术的产生。2012年时,美国国家卫生部、FDA和美国国防部高级研究计划局联合发起“Organs-on-chips”项目,将类器官相关技术上升到国家战略层面。

类器官和器官芯片,正是FDA想要发展的新技术。

2022年8月份,FDA批准全球首个完全基于类器官芯片研究取得的临床前数据的药物进入临床试验。该药物的临床前研究,由赛诺菲和类器官芯片公司Hesperos合作完成。研究者通过提取人类相关细胞,生成了模拟两种罕见疾病的器官芯片模型,通过芯片来评估药品的作用。

除了赛诺菲外,强生、罗氏、武田、阿斯利康等全球知名制药企业,均有与类器官相关公司进行合作。

中国企业还在养猴子、炒作猴价,这是又落后了?

临床前的降本增效,迫在眉睫

类器官、器官芯片类产品取自人体组织,追求的是高度模拟真人器官反应,其实国内也有企业在做。

希格生科创始人兼CEO张海生对健识局表示:“类器官不仅能够更细致真实地模拟人体的反应,还能够对病程溯源,还原整个病变过程。有助于提高新药研发效率,尤其是提高药物反应率以及临床成功率。”

这样的企业能够走向类器官开发,其实是新药研发整体遇到瓶颈:容易开发的产品都已经研制成功,未来的研发投入和企业资金状况的矛盾越发突出。

类器官首先能做到的就是降低成本。据业内人士透露,在不用猴子且不包含化合物生成的条件下,普通靶点发现后到申报临床,国内CRO公司报价差不多在5000万左右;如果用猴子的实验价格会更贵。但如果用类器官来完成的话,价格可以省到2500万元左右。

类器官产品并不比真实器官差。国内较早研究类器官芯片的大橡科技联合创始人兼CEO周宇向健识局表示:类器官模型的实验数据比动物模型更好,试验数据也与临床数据更为接近。

据大橡科技对122个已批准上市药物在肝模型上测试肝毒性评级,结果显示,与临床数据相比,肝模型类器官的阳性预测率可以达到85%以上,比非人灵长类动物模型高出30个百分点。

这并非是个例。创芯国际研发副总裁朱宇在此前接受采访时也曾透露,其在做的类器官药敏检测上,阳性预测率在85%以上,阴性预测率在95%-100%左右。

张海生指出:“新药研发中,成本其次。最最重要的,还是效率。” 动物实验到人体试验,结果可能差别很大,不少药品折戟在临床实验阶段。据此前FDA披露数据,近92%的药物在动物试验中证明了有效,却在临床试验中失败。

这源于动物与人体之间的差异性。实验动物通常会进行人为改造,但生物体是非常复杂的,改造后的模式动物,往往无法反映真实的药物情况。动物实验数据做出后,科学家无法判断其在人体中的成功率,造成大量资源浪费。能更可控地模拟人体反应的类器官便更加可靠。

换道超车的历史性机遇

类器官到底是什么呢?

类器官是真实存在的实体,放在现实生活的参照物下,肉眼看到的类器官如同一个点。

“这个点的内部是有相应的结构和功能。” 长期在类器官领域研究的清华大学深圳国际研究生院副教授马少华对健识局解释道。

人的器官是由细胞组成。马少华指出,用于研究新药的类器官常是介于细胞之上、器官之下的一种结构。所以,类器官是人体真实器官的局部之一。器官由上百万个微观重复结构组成,在做相关研究时,一个微观结构的反应,与千百个相同的重复结构有高度相似性。

图源:希格生科提供

类器官模型较动物模型来说,成本要低不少。

目前的类器官还只是对单个器官进行3D模型打造,但未来多个类器官之间是有可能构成“类人体”的。2009年类器官鼻祖Hans Clevers培养出了小肠类器官,至今也就不到15年时间。目前类器官行业与AI制药类似,更多基于数据和算法。张海生认为:“在这个领域,国内外并没有拉开实质性的差距。这也意味着,这是新药研发行业一个换道超车的历史性机遇。”

虽然目前FDA已经允许类器官在药物研发中使用,但能否真的完全替代动物实验呢?多位业内人士向健识局表示:长远来看,类器官相关产品具备抢占实验动物大额市场的潜力,但过程是循序渐进的。

类器官还无法完全替代动物的主要原因在于:不论是技术层面,还是监管层面,对类器官的效应还处于探索初期。

据多位从业者表示,类器官要取代动物实验的一个前提是,有充分的数据证明,向各方证明其成果效率,尤其是监管方。而当前FDA放大类器官相关技术在新药研究中的入口,是行业加紧研究,积累实践结果的好时机。

在此期间,监管部门和新技术在同时接受考验。“比如目前行业发展的难题之一在于缺乏成熟的行业标准,类器官模型需要哪些功能指标,这些功能指标达到什么程度才能引用于药企的研发管线等等。”周宇指出。

马少华也指出,在标准化、规模化、产业化逐步完善后,类器官行业的科研成果也能更好地实现成果转换。

2021年,类器官已经被列为中国“十四五”国家重点研发计划重点专项,CDE也将类器官列入基因治疗及针对基因修饰细胞治疗产品的指导原则当中,明确表示“当缺少合适的动物模型满足试验需要时,可以使用类器官等替代性模型开展试验”。

在产业端,国内有大橡科技、希格生科、科途医学、创芯国际、丹望医疗等布局于类器官领域,进展良好;药明康德、恒瑞医药、百济神州等也在探索将类器官技术应用于新药研发。

一旦类器官有实质结果出现,生物医药行业可能会完全变个样子。

撰稿 | 烟酰胺

编辑|江芸 贾亭

运营 | 何安盈

插图 | 视觉中国

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