国外制药公司青睐“器官芯片”

    目前，在默克公司（Merck）波士顿的实验室，研究人员正在利用模拟人体肺部病变的微芯片，寻找新的治疗哮喘药物。默克公司呼吸道药物研究部门负责人唐·尼科尔森（Don Nicholson）表示：“希望‘肺芯片’可以帮助科学家更好地理解哮喘生物学特征和识别有前途的潜在药物。”如果这种想法能取得成功，药品制造商将有一个强大的新药研发新工具，并避免浪费数百万美元的研发费用。该项目还获得了美国国立卫生研究院的资助。
　　
将提高发现新药几率

    “肺芯片”不能复制肺的所有功能，但是可能复制许多重要功能。该芯片由一个记忆棒大小的透明硅橡胶组成，并有一个可以通过空气和液体的空心通道，这些通道由柔性膜分开，通道的两侧模拟人体的肺组织和血管细胞。通道的细胞可以张开和收缩，模拟人体的呼吸，就像一个活着的肺。通道中空气在人体的肺细胞流经膜的一侧，而“血液”在模拟人体血管细胞的另一侧流动。

    哈佛大学Wyss生物工程研究所的研究人员在2010年揭开了“肺芯片”的神秘面纱。在“肺芯片”中模拟肺细胞感染细菌，然后注入免疫细胞，以攻击细菌。研究员指出，这种情景就像发生在真正的人体器官。同样，研究人员也在“肺芯片”模拟一些病理条件时感到困扰，比如，肺水肿或使呼吸困难的肺部液体堵塞情况。葛兰素史克正联合该研究所在模拟人体肺部病变的“肺芯片”上测试一种潜在药物，发现这种药物对该芯片的影响就像出现在狗、老鼠肺水肿动物模型上。

    这种“器官芯片”技术将提高制药公司发现新药的几率。根据研究显示，在实验室的10，000种化合物中仅能发现一种最终获得监管部门批准而用于患者的药物，而这个过程通常花费十多年的时间和数亿美元的投资。

    “阿斯利康（AstraZeneca）的神经科学中心也在使用由Hurel公司研发的‘肝脏芯片’，以探索药物分子的代谢速度，该芯片有利于弄清楚多少剂量的药物会对患者产生药理作用，而避免不必要的副作用。”阿斯利康研究项目负责人道格·博德特（Doug Burdette）表示。
　　
代替动物试验路还很长

    目前，这项技术进展顺利。监管机构还没有准备好抛弃新药研发中所需要的动物试验，也没有接受其他方法，以确定药物在进行人体试验前是否安全有效。虽然科学家们正开发各种各样的芯片，以模拟肾脏、肝脏及其他器官的功能，但是“这种方法要取代目前评估药物安全性和有效性的方法，有潜在的可能，但是还有很多工作需要做。”FDA药物监管科学部门副主任道格拉斯·罗克莫顿（Douglas Throckmorton）表示。

    动物模型在代替人类患者疾病方面有其局限性，比如，动物模型不忠实地模拟人体哮喘；人体的疾病有其独有条件，动物模型无法捕捉空气的收缩和疾病所有其他特征等，默克公司的尼克尔森博士表示，“我们已经发现大量可以控制哮喘动物的药物，但是大多数这些药物在人体试验中却遭受失败。”