微生理系統有望取代動物實驗
模擬人體器官生理機能 大增實驗準確度
目前全球每年都會用上1億隻以上的動物，進行各種科學實驗，尤以主要用於驗證藥物或疾病療法功效和副作用，然而這種做法長年以來都引起人們對動物權益的關注。近年科學界開始推進一種名為「微生理系統」的技術，簡而言之就是利用細胞科技製造類似人類器官或組織的實驗材料，減少使用動物實驗的需要。專家希望這種技術終有一日可以成熟，讓動物實驗成為歷史。
人類使用活體動物進行醫學實驗的做法由來已久，最早可追溯到希臘時代。1880年代起醫學技術發展令動物實驗變得普及，而到了20世紀初期，由於接連發生有害藥物致死事件，美國及全球各地更相繼立法，規定所有藥物在進入臨床實驗階段之前，必須先在動物身上證實有效及安全。加上其他醫學以外用途，例如化妝品及個人護理產品等，實驗動物的需求每年俱增。專家估計，目前全球每年需要使用超過1億隻實驗動物，當中美國佔了絕大部分。
不過動物實驗亦一直引來人們對動物權益的關注，多年來不斷有組織要求減少甚至完全停止動物實驗，不少國家亦已通過相關法例，限制使用動物的種類和監管實驗手法。在社會及監管壓力下，科學界及藥廠近年都開始轉向研究無需使用動物的實驗方式，「微生理系統」（Microphysiological，簡稱MPS）技術亦應運而生。
主分兩類：類器官及器官芯片
「微生理系統」主要分為兩類，分別是類器官（Organoids）和器官芯片（Organs-on-a-chip）。類器官是通過培育人類幹細胞，用3D打印方式製造類似人類器官的組織，例如會跳動的心臟類器官；至於器官芯片則是利用幹細胞和微流體技術，在一塊芯片上模擬人類器官的生理機能。「微生理系統」技術在過去幾年間急速發展，並獲得愈來愈多的藥廠採用。
藥廠採用「微生理系統」技術一方面固然是出於道德和社會責任考慮，但其實也有實務性考量，原因是實驗動物的生理機制無論與人類有多相似，始終會有極限，尤其是當醫藥研究愈來愈先進，愈來愈多療法是按照人類基因或細胞、甚至是個別病人來度身訂做，動物實驗就未必能反映療法的實際效用和安全性。
助英企證藥效 癌症新藥面世
英國生物科技公司LIfT BioSciences幾年前研發一種新的癌症治療方法，公司從極少數天生能抵禦癌症的人士身上，抽取他們免疫系統中的「癌症殺傷細胞」中性粒細胞，希望製作可用於殺死任何人體內癌細胞的藥物。但公司在動物實驗中卻頻頻碰壁，原因是白老鼠白血球無法識別藥物中僅適用於人體的特殊信號，導致藥物成分被吞噬，令實驗無法得出理想結果，更連累公司失去一筆重要融資。
幸好LIfT BioSciences的研究人員其後想到利用「微生理系統」，以類器官技術製作出「類腫瘤」，結果成功應用在實驗中，證實公司的藥物能夠完全消滅癌細胞，甚至到了能完全避免復發的程度。
填補模型空缺 助研罕見疾病
除了癌症治療外，「微生理系統」技術亦有助研發針對罕見疾病的療法。美國佛羅里達州器官芯片公司Hesperos首席科學家希克曼說，目前已知的7,000種罕見疾病中，科學家只對約400種有研究，原因就是缺乏動物實驗模型，「微生理系統」技術正正有助填補這些空缺。Hesperos最近就協助法國藥廠賽諾菲，利用器官芯片實驗提供的數據，爭取美國食品及藥物管理局（FDA）批准將一種現有藥物，改用於治療罕見疾病「後天性慢性多元神經線病變」（CIDP）的臨床實驗。這也是首次有只使用器官芯片實驗的藥物投入臨床實驗，被視為「微生理系統」技術的里程碑。
取代之路或需數十年
FDA近年亦積極投入「微生理系統」技術，除了自設實驗室進行研究外，今年5月舉行的全球首個「微生理系統」世界會議，約一成出席者都是FDA僱員。
不過業界認為，「微生理系統」技術要完全取代動物實驗仍需數十年甚至更長時間，一方面是因為類器官和器官芯片的製作過程還沒有統一標準，難以量化實驗效果；另一方面是要改變醫學界長期對動物實驗的依賴並不容易，因為很多醫生仍然拒絕把只曾在芯片上實驗的藥物用於臨床實驗。 ◆綜合報道
