【醫(yī)麥客】：2023-2024類器官技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展白皮書

類器官，顧名思義，即類似于真實(shí)器官?？茖W(xué)地講，類器官是由干細(xì)胞或者從病人身上提取的腫瘤組織在特定的3D體外微環(huán)境下自組織發(fā)育而來的、高度模擬體內(nèi)真實(shí)器官特征的小型化的體外器官模型。這種高度仿真的特性，使得類器官能夠精準(zhǔn)地模擬目標(biāo)組織或藥物研發(fā)可以在不傷害動(dòng)物的前提下，進(jìn)行更為全面和深入的測試，從而極大地提升了藥2022年，美國FDA首次完全基于在類器官芯片研究中獲得的臨床前療效數(shù)據(jù)，與已有的安全性數(shù)據(jù)相結(jié)合，批準(zhǔn)一款在研療法進(jìn)入臨床試驗(yàn)，打破了基于傳統(tǒng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)提供療效數(shù)據(jù)的慣例，這一決定不但體現(xiàn)了藥物開發(fā)商對類器官芯片研究提供的數(shù)據(jù)的信心，也表現(xiàn)了FDA對類器官芯片研究可信度的認(rèn)可。這一突破有可能為上千種沒有動(dòng)物模型的疾中國科研積累的提升也正加速類器官產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程，目前國內(nèi)有近30家企業(yè)進(jìn)軍類器官盡管類器官與器官芯片行業(yè)正處于蓬勃發(fā)展的初期階段，類器官技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用仍面臨著諸多挑戰(zhàn)。其中，重復(fù)性和一致性的不足成為制約其進(jìn)一步發(fā)展的重大瓶頸，這然而，隨著類器官在培養(yǎng)質(zhì)控及樣本合規(guī)性等方面能力的不斷提升，以及相關(guān)積極政出臺(tái)與扶持，我們有理由相信類器官的發(fā)展前景將越來越廣闊。這些能夠忠實(shí)再現(xiàn)體內(nèi)結(jié)構(gòu)和功能的類器官，將在細(xì)胞治療、再生醫(yī)學(xué)、體外診斷和藥物發(fā)現(xiàn)等前沿領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，為醫(yī)學(xué)研究和治療帶來革命性的變革。未來，我們有望見證類器官技術(shù)在醫(yī)藥領(lǐng)域 培養(yǎng)，形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的組織類似物，在結(jié)構(gòu)和功能上模擬真實(shí)器官，為理解人類生物學(xué)提供了一個(gè)高度生理學(xué)相關(guān)的模型。這一相關(guān)性在藥物開發(fā)領(lǐng)域尤其關(guān)鍵，而傳統(tǒng)與二維細(xì)胞培養(yǎng)或動(dòng)物模型相比，類器官能夠更準(zhǔn)確地反映人體組織，具有干細(xì)胞對應(yīng)組織器官的細(xì)胞類型和復(fù)雜空間形態(tài)，并能夠表現(xiàn)出細(xì)胞與細(xì)胞之間、細(xì)胞與其周圍基質(zhì)之間的相互作用和空間位置形態(tài)，而且其能夠模擬組織器官的部分功能和生理反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)更可靠、更高效的藥物篩選和功能驗(yàn)證。這一特征在癌癥研究中尤其有價(jià)值，因?yàn)轭惼鱁SC是來源于囊胚期內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的全能干細(xì)胞，可從小鼠或人類胚胎中獲得ESC，然后在3D培養(yǎng)基中培養(yǎng)成類器官。ESC具有極高的分化和增殖潛能，可以培養(yǎng)出所有3個(gè)胚層的細(xì)胞，并且能形成較為完整的組織結(jié)構(gòu)。但是由于低可及性和潛在的倫理風(fēng)險(xiǎn)，基于與ESC相比，iPSC類器官的形成需要先將體細(xì)胞（通常是皮膚或者成纖維細(xì)胞）重編程為iPSC，隨后暴露于調(diào)控胚層發(fā)育和組織特異性定型因子中，激活或抑制關(guān)鍵信號通路以形成3D類器官。相比于ASC所形成的類器官，使用iPSC培養(yǎng)出的類器官往往更接近胎兒階段的狀態(tài)，與成年器官相比可能在細(xì)胞組成、結(jié)構(gòu)、功能和特性上存在差異，因此ASC不僅在維持組織內(nèi)穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮重要作用，而且在組織再生尤其是肝損傷后再生修復(fù)中的臨床價(jià)值也備受矚目。從人類健康組織中提取具有器官特異性的ASC，然后在3D培養(yǎng)基中培養(yǎng)成正常類器官；也可以從患者的癌變組織中收集具有患者腫瘤特異性的癌變干細(xì)在體外可進(jìn)行基因編輯操作，長期傳代后仍能保持腫瘤的異質(zhì)性，是有望提高新藥研發(fā)效由于器官特異性干細(xì)胞存在于成體組織中，具有一定的成熟度，相比于ESC和iPSC，其分化潛能有限，一般僅能分化成特定器官的細(xì)胞類型，通常用于研究成人組織生物學(xué)、病不同來源的類器官具有獨(dú)特的特性和應(yīng)用。例如，神經(jīng)外胚層如視杯、大腦類器官主要來源于PSC，因此研究這些器官可以為精神遺傳疾病和發(fā)育生物學(xué)提供關(guān)鍵見解。而ASC來源于組織中具有再生能力的前體細(xì)胞，主要應(yīng)用于研究成體組織生物學(xué)、組織再生和精類器官模型是現(xiàn)有生物醫(yī)學(xué)模型（細(xì)胞系、患者來源的原代細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物模型、患者來源的異種移植模型、遺傳操縱的動(dòng)物模型）的顯著改進(jìn)。類器官模型不僅具有更短的構(gòu)建周期和更高的成功率，而且在保留患者個(gè)體化組織特征方面表現(xiàn)出色，可以幫助定義個(gè)體基于特定疾病，甚至特定個(gè)體，以高通量方式培育的類器官有望為癌癥中晚期患者提供精準(zhǔn)治療。病人直接試藥耗時(shí)長、風(fēng)險(xiǎn)大且過程痛苦，特別是缺乏有效藥物只能通過化腫瘤患者，難以及時(shí)找到有效解決方案。而類器官可代替病人試藥，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)治療。目前以化療藥的敏感性檢測為主，而未來用于靶向藥和免疫治療則具有更大的潛力。目前包括此外，類器官用于癌癥藥篩的臨床相關(guān)性和預(yù)測有效性在多篇研究中都已經(jīng)得到了較為充種抗癌藥物。研究結(jié)果顯示，類器官藥篩達(dá)到了93%的特異性、100%的靈敏度、88%的再生醫(yī)學(xué)的主要目標(biāo)是在體外用健康組織替代某一功能或結(jié)構(gòu)受損的器官，實(shí)現(xiàn)無免疫抑制、無并發(fā)癥和毒性減少，避免因終生抗排斥治療產(chǎn)生巨額的費(fèi)用。雖然現(xiàn)代醫(yī)學(xué)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)異體移植，尤其在治療終末期器官衰竭如心臟、肝臟或腎臟中，器官移植仍是臨床主要采用的方法，但是存在供體數(shù)量嚴(yán)重短缺以及組織排斥等問題。因此，尋找新的組織類器官再生的醫(yī)學(xué)概念的研究最早出自于HansClevers和MamoruWatanabe于2012年在第一，類器官所需的大多數(shù)組織都可以通過活檢等微創(chuàng)手術(shù)輕松收集，更容易確保細(xì)胞安此外，由于是直接移植到病變部位，它們移動(dòng)和分布到其他器官的風(fēng)險(xiǎn)很低，并且將自體類器官的細(xì)胞來源于人體，能夠更加真實(shí)地模擬人體組織器官的組成、結(jié)構(gòu)和功能，更加為人體內(nèi)發(fā)育、穩(wěn)態(tài)和疾病機(jī)制研究提供了全新的研究思路。2019年，TheNewEngland在發(fā)育機(jī)制研究方面，類器官的形成過程就是對組織器官真實(shí)發(fā)育過程的模擬，為理解組織器官發(fā)生、人類早期發(fā)育等生物醫(yī)學(xué)研究中的關(guān)鍵基礎(chǔ)問題帶來了全新機(jī)遇。例如，瑞士科學(xué)家利用大腦類器官構(gòu)建了人類大腦發(fā)育的多組學(xué)圖譜，揭示了人腦早期的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò);多項(xiàng)研究還利用人類干細(xì)胞構(gòu)類器官和胎兒組織之間顯著的轉(zhuǎn)錄相似性為大腦類器官作為人類皮質(zhì)發(fā)育模型提供了依據(jù)。EIRAKU等建立了神經(jīng)外胚層類器官，這些類器官中的神經(jīng)元表現(xiàn)出新生皮質(zhì)腦組織的特性，在神經(jīng)上皮細(xì)胞受到刺激后可表現(xiàn)出特定的腦區(qū)功能特性，重現(xiàn)了早期皮質(zhì)發(fā)生過程中的時(shí)空調(diào)控。2015年，KIRWAN等構(gòu)建了模擬體內(nèi)皮質(zhì)網(wǎng)絡(luò)發(fā)育和功能的人大腦類器官為胚胎發(fā)育和成人組織的病理學(xué)研究建模提供了一個(gè)平臺(tái)。類器官在功能和結(jié)構(gòu)上如果胃類器官感染了幽門螺桿菌，則可以探索幽門螺桿菌的感染機(jī)制。包含病理的細(xì)胞可以使用基因編輯技術(shù)生成或從患者身上提取。由人體細(xì)胞生成的類器官除了倫理問題之外以腦類器官為例：人腦的復(fù)雜性極高，采用體內(nèi)原位模功率低；采用動(dòng)物模型研究人類大腦功能又難以準(zhǔn)確再現(xiàn)腦腫瘤微環(huán)境，因而腦類器官能高度模擬腦原位組織的生理結(jié)構(gòu)和功能，可研究腫瘤組織在腦內(nèi)的特性，被廣泛用于惡性腫瘤的研究。2016年，HUBERT等開發(fā)了直接從膠質(zhì)母細(xì)胞瘤標(biāo)本中衍生的腫瘤類器官培養(yǎng)系統(tǒng)，該方法將腫瘤細(xì)胞混懸在基質(zhì)膠中培養(yǎng)并保持穩(wěn)定和存活體內(nèi)腫瘤的低氧梯度和腫瘤干細(xì)胞的異質(zhì)性、不同的分子特性，這也允許了腫瘤細(xì)胞層次類器官技術(shù)在新藥的開發(fā)和評價(jià)中發(fā)揮了關(guān)鍵作但它們對于通過藥物篩選和測試發(fā)現(xiàn)有前景的候選藥物至類器官培養(yǎng)物用于藥物篩選，還可將腫瘤的遺傳背景與藥物反應(yīng)相關(guān)聯(lián)。來自同一患者健康組織的類器官的建立，提供了通過篩選選擇性殺死腫瘤細(xì)胞而又不損害健康細(xì)胞的化合物，來開發(fā)毒性較小的藥物的機(jī)會(huì)。具有自我更新能力的肝細(xì)胞類器官培養(yǎng)物可用于測試周期短：類器官構(gòu)建成功率高以及培養(yǎng)速度快。常規(guī)來說，在類器官培養(yǎng)一周之后就可以通量高：從可篩查的藥物通量來說，利用類器官不僅可類器官技術(shù)具有成本低、時(shí)間短、生理相關(guān)度更高等優(yōu)勢，在體外培養(yǎng)體系中長期保持生理及遺傳信息穩(wěn)定下廣泛擴(kuò)增獲得的類器官將更接近于臨床實(shí)踐情形，類器官模型可以增加篩選出具有更大生理和臨床相關(guān)性藥物的成功率，加速確定對患者最有益的藥物，加速與其他模型相比，類器官重新定義了生物醫(yī)學(xué)模型的格局，提出了一種更符合生理學(xué)的相關(guān)替代方案。解決標(biāo)準(zhǔn)化、可擴(kuò)展性、生理相關(guān)性和倫理考慮的挑戰(zhàn)將是充分利用類器官在毒理學(xué)研究中的關(guān)鍵。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和跨學(xué)科合作，類器官模型提供了革新毒理器官芯片則能夠反映藥物在體內(nèi)的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律和人體器官對藥物刺激的真實(shí)響應(yīng)，可以彌補(bǔ)現(xiàn)有模型與人體偏差較大的不足，構(gòu)成一種藥代、藥效、毒性三位一體的成藥性評價(jià)多器官芯片更是能夠反映出人體器官功能的復(fù)雜性、功能變化、相互作用關(guān)系以及完整性等，除了能夠觀察到某種藥物對不同器官的作用，還可以觀察到這類藥物對于不同器官產(chǎn)生的副作用，以及對整個(gè)系統(tǒng)的影響和治療效果，具有更大應(yīng)用價(jià)值，是器官芯片類器官的起源可以追溯到1907年，當(dāng)時(shí)44歲的美國貝克羅萊那大學(xué)教授威爾遜(H.V.功能的海綿有機(jī)體，他的研究結(jié)果于1910年發(fā)表。威爾遜的研究證明了成年的有機(jī)體在無需外界幫助、無需從特定的解剖學(xué)階段開始，也具有完整的信息并可以成功發(fā)育成新的對類器官技術(shù)而言，另外一個(gè)十分關(guān)鍵的契機(jī)是干細(xì)胞技術(shù)的發(fā)展。1981年，研究者首）；(MSCs)；1998年，美國生物學(xué)家JamesThomson首次分離得到人胚胎干細(xì)胞；2007年，人源類器官均可由MSCs或iPSC發(fā)育而來，干細(xì)胞研究的飛速進(jìn)展為類器官研究帶來新開啟了類器官研究時(shí)代。他們認(rèn)為，器官體的真正本質(zhì)不僅在于其結(jié)構(gòu)復(fù)制，更在于它們化出的腎臟器官體為腎臟發(fā)育和疾病建模提供了深刻見解。隨后的的各種器官系統(tǒng)的器官體技術(shù)蓬勃發(fā)展。胰腺癌器官體的開發(fā)揭示了胰腺導(dǎo)管腺癌的病理生理機(jī)制，推動(dòng)了個(gè)性化醫(yī)療和靶向治療策略的進(jìn)步。自2018年以來，視網(wǎng)膜器官體培養(yǎng)的方法學(xué)改進(jìn)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。這些器官體能夠重現(xiàn)視網(wǎng)膜細(xì)胞的功能，與早期缺乏結(jié)構(gòu)和功能保真度的模型相比，取得了重大突破。近有助于心臟疾病的建模。2020年，東京醫(yī)科牙科大學(xué)的研究2022年類器官芯片在臨床前研究的應(yīng)用迎來了一個(gè)新的里程碑：美國FDA首次完全基于在類器官芯片研究中獲得的臨床前療效數(shù)據(jù)，與已有的安全性數(shù)據(jù)相結(jié)合，批準(zhǔn)一款在研療法進(jìn)入臨床試驗(yàn)，打破了基于傳統(tǒng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)提供療效數(shù)據(jù)的慣例，這一決定不但體現(xiàn)了藥物開發(fā)商對類器官芯片研究提供的數(shù)據(jù)的信心，也表現(xiàn)了FDA對類器官芯片研究可信度的認(rèn)可。這一突破有可能為上千種沒有動(dòng)物模型的疾病提供支持臨床研究的新渠道。據(jù)美國國家科學(xué)基金會(huì)(NSF)研究與創(chuàng)新新興前沿辦公室也宣布將在2024?2025年提供類器官開發(fā)人工智能計(jì)算平臺(tái)，證實(shí)其能夠通過短時(shí)間的訓(xùn)練執(zhí)行語音識(shí)別和非線性方程預(yù)測等任務(wù)。未來，類器官智能的發(fā)展將依賴于進(jìn)一步優(yōu)化大腦類器官，向富含與認(rèn)知相心臟”。研究團(tuán)隊(duì)還利用一名努南綜合征（一種遺傳疾病，心臟、骨骼等多方面存在發(fā)育缺陷）患者的多能干細(xì)胞，培育出了具備相應(yīng)疾病特征的心臟類器官?！拔⑿托呐K”的誕生促成了心臟類器官技術(shù)的重大突破，實(shí)現(xiàn)了心臟發(fā)育學(xué)方面的科研進(jìn)步，對于尋求用干于人類胎兒腦組織的研究成果。該研究成功地從人類胎兒腦組織中培養(yǎng)出體外自組織的腦類器官。這些大腦類器官具有復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)和包括外層放射狀膠質(zhì)細(xì)胞在內(nèi)的多種不同類型的腦細(xì)胞。這項(xiàng)成果為研究腦發(fā)育以及相關(guān)疾?。ㄈ缒X腫瘤）提供并展示了類器官在抗腫瘤藥物研究中的潛力。此外，腦類器官可以持續(xù)并且可以在體外保持高的增殖活性，為體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性提供了保障。腦類器官的構(gòu)”的研究論文。這篇文章報(bào)告了第一個(gè)開發(fā)成功的人類眼結(jié)膜類器官模型。眼結(jié)膜類器官模擬了真實(shí)的人類眼結(jié)膜的功能，并且能夠產(chǎn)生眼淚。通過這一體外模型，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了眼結(jié)膜中的一種新的細(xì)過敏反應(yīng)中發(fā)揮作用。此外，眼結(jié)膜類器官還可以用于測并且可以被移植到受損的小鼠眼結(jié)膜上評價(jià)移植治療的效果。這項(xiàng)研究為進(jìn)一步研究眼結(jié)研究論文。該論文首次報(bào)道了從人類誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS的方法。研究結(jié)果顯示，骨髓類器官具有與人體內(nèi)高度一致的血管網(wǎng)絡(luò)，保留了多能間充質(zhì)干細(xì)胞及祖細(xì)胞等關(guān)鍵細(xì)胞類型，同時(shí)支持中性粒細(xì)胞分化以及對炎癥刺激的反應(yīng)等關(guān)鍵生物學(xué)功能。通過骨髓類器官的單細(xì)胞RNA測序發(fā)現(xiàn)，骨髓類器官的細(xì)胞組成異質(zhì)性與人體內(nèi)的骨髓組織一致，并存在表達(dá)胎兒造血干/祖細(xì)胞基因的HiPSC衍生的BMO可作為人體骨髓微環(huán)境的生理及病理體外模型進(jìn)行機(jī)制研究。羊水樣本中收集的細(xì)胞，生成多種不同組織類型（小腸、腎小管、肺等）的類器官，而且無需終止妊娠。利用這一類器官研究模型，有效提供了深入了解孕晚期發(fā)育的手段，有助于對先天性畸形的研究，開辟產(chǎn)前醫(yī)學(xué)的新領(lǐng)域，有望幫助醫(yī)生在胎兒出生前監(jiān)測和治療2023年1月，伯楨生物完成近億元A輪融資。本輪融資由國投招商領(lǐng)投，原股東遠(yuǎn)毅資本超比例跟投。借助本輪融資，伯楨生物將進(jìn)一步完善全球領(lǐng)先的類器官CDMO、CRO工藝技術(shù)體系，加快商業(yè)化生產(chǎn)基地的建設(shè)及運(yùn)營，并開拓海外市場。公司科學(xué)團(tuán)隊(duì)先后國際首臺(tái)首制類器官全自動(dòng)建庫與高通量藥物篩選平臺(tái)、基于組織及腫瘤微環(huán)境解析新類器官模型等前沿平臺(tái)；同時(shí)擁有覆蓋多譜系、多癌種類器官的全鏈條試劑、試劑盒產(chǎn)品，及全流程CDMO、CRO技術(shù)服務(wù)體系。2023年7月，?；锿瓿梢惠啍?shù)千萬元的戰(zhàn)略融資。本輪融資由上海金浦慕和基金、得時(shí)資本共同參與完成。本次融資將用于建設(shè)符合國際標(biāo)準(zhǔn)的基質(zhì)膠和類器官培養(yǎng)基的GMP級生產(chǎn)基地、增加新品研發(fā)和開拓全球市場。T1D基金共同參與，因Seraxis完成其先導(dǎo)產(chǎn)品——來自人類供體胰腺的干細(xì)胞系制造的新型胰腺類器官SR-02的臨床前里程碑所觸發(fā)，SR-02即將提交IND申請，計(jì)劃于2024年與免疫抑制療法一起進(jìn)入臨床試驗(yàn)，用于治療嚴(yán)重復(fù)發(fā)性低血糖患者。進(jìn)度緊隨其后的類器官SR-03，被改造為不被免疫系統(tǒng)識(shí)別，用于治療無慢性免疫抑制的胰島素依賴患者的更廣泛適應(yīng)癥。此外公司還在馬里蘭州擁有cGMP工廠，利用可擴(kuò)展的、臨床合規(guī)的工2023年11月22日，Vivodyne宣布完成3800萬美元的種子輪融資。這是一家通過在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的人體器官上測試來發(fā)現(xiàn)和開發(fā)更有效藥物的生物技術(shù)公司。這筆資金將推進(jìn)Vivodyne的發(fā)現(xiàn)管線和臨床預(yù)測人工智能堆棧（AIstack），該堆棧通過直接在實(shí)驗(yàn)室培20多種類型的人體器官組織進(jìn)行了生物工程，這些組織模仿了人類的固有生理和功能，2023年11月，蘇州工業(yè)園區(qū)科技招商中心引進(jìn)企業(yè)——淇嘉科技正式完成數(shù)千萬元人民蘇州科技城高創(chuàng)二號、中晟紅石、融智合興等跟投。本輪融資主要用于器官芯片在生命科學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)新研發(fā)，致力于為新藥研發(fā)、臨床藥敏檢測、基礎(chǔ)科研等方向提供更的研發(fā)和市場化進(jìn)程。艾名醫(yī)學(xué)專注于新興的“類器官”技術(shù)領(lǐng)域，集研發(fā)、生產(chǎn)、科研服務(wù)和醫(yī)學(xué)檢測為一體，通過自主創(chuàng)新的技術(shù)平臺(tái)，致力于實(shí)現(xiàn)腫瘤的精準(zhǔn)醫(yī)療，同時(shí)加主要用于設(shè)備生產(chǎn)、注冊申報(bào)以及市場拓展、啟動(dòng)生產(chǎn)基地建設(shè)，并加速多條創(chuàng)新產(chǎn)品線的推動(dòng)。據(jù)介紹，黑玉科學(xué)已在武漢建立部分管線生產(chǎn)基地，將與當(dāng)?shù)丶爸苓呏攸c(diǎn)醫(yī)院開2024年3月，駱華生物披露成功完成數(shù)千萬元A輪融資，本輪融資由千行資本領(lǐng)投，元素投資跟投。公司致力于類器官芯片技術(shù)開發(fā)，為科學(xué)研究、再生醫(yī)學(xué)、細(xì)胞工程、個(gè)性2024年3月，諾善科技完成千萬元人民幣天使輪融資。本輪融資由無限基金SEEFUND獨(dú)家投資，資金將用于公司全功能微流控類器官芯片的臨床前研究。諾善科技團(tuán)隊(duì)長期深耕微流控芯片及其在臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用研究，具備國內(nèi)領(lǐng)先的復(fù)雜全功能微流控芯片研制能力。在國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等多項(xiàng)國家級科研項(xiàng)目的支持下，團(tuán)隊(duì)專注開發(fā)用于肺癌藥敏測試的全功能微流控芯片，目前已完成芯片原型開發(fā)，并在北京協(xié)和醫(yī)院開展了國內(nèi)首個(gè)2023年6月28日，藝妙神州自研的新一代抗腫瘤藥物IM83CAR-T細(xì)胞注射液獲得中國NMPA的藥物臨床試驗(yàn)許可，用于治療晚期肝癌。作為藝妙神州的戰(zhàn)略合作伙伴，大橡科技提供了基于腫瘤芯片模型的CAR-T藥效評價(jià)服務(wù)，快速準(zhǔn)確篩選出有效候選CAR-T藥物，相關(guān)數(shù)據(jù)納入IND申報(bào)數(shù)據(jù)包。至此，IM83成為國內(nèi)首個(gè)使用類器官芯片數(shù)據(jù)獲批IND的細(xì)胞基因治療（CGT）藥物。類器官培養(yǎng)的可重復(fù)性與一致性低，器官芯片操作復(fù)雜度高、易用性低，這些都影響了產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。作為類器官發(fā)育基礎(chǔ)的干細(xì)胞自組織過程難以控制，發(fā)育過程隨機(jī)，導(dǎo)致大多數(shù)現(xiàn)有類器官培養(yǎng)物普遍缺乏可重復(fù)性，比如同一批次培養(yǎng)的類器官會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量不統(tǒng)一、另外，由于類器官培養(yǎng)缺乏行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以及類器官培養(yǎng)過程人為因個(gè)體來源的細(xì)胞，不同培養(yǎng)基、不同操作人員，包括氣泡、微生物感染等因素，都是試驗(yàn)重復(fù)性的阻力，這導(dǎo)致系統(tǒng)偶然性造成的誤差較大，也會(huì)影響類器官培養(yǎng)的可重復(fù)性和一要想加快類器官和器官芯片的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，需要發(fā)展自動(dòng)化、高通量的類器官培養(yǎng)設(shè)備、推動(dòng)類器官培養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化、提升產(chǎn)品重現(xiàn)性和一致性、以及打造自動(dòng)化的器官芯片操作設(shè)類器官和器官芯片的存在都是希望建立更符合人體生理的體外模型，因此仿真度是類和器官芯片的重要評價(jià)指標(biāo)之一，也是該類技術(shù)存在的主要意義。然而，目前類器官在反映人類特定細(xì)胞的特征上還存在局限性，難以模擬血管、淋巴管和神經(jīng)功能以及體內(nèi)重要類器官受限于氧氣的缺失以及代謝廢物的增加，可能導(dǎo)致的組織壞死。已有研究構(gòu)建血管內(nèi)皮細(xì)胞微環(huán)境的腫瘤類器官，將類器官腫瘤細(xì)胞和免疫細(xì)胞共培養(yǎng)模型為例，可通過在培養(yǎng)基中添加活化的免疫細(xì)胞、在組織消化成單細(xì)胞后和免疫細(xì)胞共同生長、添加ECM中的重組細(xì)胞因子等方法重塑類器官和免疫細(xì)胞的相互作用。此外，細(xì)胞微陣列、蛋白質(zhì)微圖案化、微流體、器官芯片、生物材料支架和生物打印等工程工具的開發(fā)使得研究者能夠更精確地控制細(xì)胞微環(huán)境，極大地推動(dòng)了類器官全面的評估。目前類器官僅能檢測出藥物對于腫瘤的抑制效果，對于其他器官組織是否存建了有心臟、肺部、肝臟組成的集成于閉合循環(huán)關(guān)注體中的類器官系統(tǒng)，以達(dá)到全面揭示類器官芯片的出現(xiàn)以及構(gòu)建類器官與免疫細(xì)胞等共培養(yǎng)模型等即是類器官在提升仿真度方面的路徑嘗試。器官芯片目前可以模擬組織的某些方面，但目前也還沒有一個(gè)單獨(dú)的系統(tǒng)可以完全概括功能完整、結(jié)構(gòu)完整的人體組織。有業(yè)內(nèi)人士指出，目前市場上大部分芯片心臟芯片為例目前可以構(gòu)建一個(gè)具有自發(fā)節(jié)律跳動(dòng)特性的心全球范圍內(nèi)，類器官與器官芯片行業(yè)尚未形成統(tǒng)一行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。盡管目前國內(nèi)類器官行業(yè)發(fā)展勢頭迅猛，涌現(xiàn)多家相關(guān)企業(yè)，也有很多企業(yè)建立了類器官樣本庫，但總體而言在解決類器官樣本合規(guī)和倫理方面的工作還不夠到位，以及一些類器官庫中的模型尚未達(dá)到可臨合規(guī)等諸方面要求嚴(yán)苛的藥企達(dá)成了深度戰(zhàn)略合作，由于優(yōu)質(zhì)類器官模型的構(gòu)建與樣本維持依然復(fù)雜而昂貴，且科研、臨床和藥企對類器官模型的需求和標(biāo)準(zhǔn)并不相同，因此類器此外，類器官和器官芯片企業(yè)的相關(guān)產(chǎn)品普遍缺乏大規(guī)模臨床數(shù)據(jù)驗(yàn)證，而NCCN和CSCO等指南的發(fā)布一般是基于大規(guī)模RCT隨機(jī)對照臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)。因此，如果要讓類需要大量臨床試驗(yàn)成果的積累。在藥物研發(fā)領(lǐng)域，類器官企業(yè)也需要用更多的實(shí)際案例及測，能夠活體實(shí)時(shí)對類器官各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測的光學(xué)、電化學(xué)等手段仍較為欠缺，在實(shí)際研究中很難進(jìn)行動(dòng)態(tài)的檢測和追蹤，這對實(shí)現(xiàn)周期性地觀察類器官來獲得增殖或成長特性因此，要想真正推動(dòng)類器官的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，類器官樣本庫的建設(shè)是一件意義的事情,且目前中國對類器官的相關(guān)政策支持、產(chǎn)業(yè)發(fā)展類器官的使用涉及到倫理監(jiān)管問題，特別是在例如，類器官模型需要使用人體細(xì)胞或組織，通常是通過活體材料獲得。這引發(fā)了倫理問題，包括患者知情同意的問題、捐獻(xiàn)者的權(quán)益保護(hù)問題以及捐另外，類器官模型研究可能對捐獻(xiàn)者（如細(xì)胞或組織捐獻(xiàn)者）和研究參與者（如藥物測試參與者）產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)。在研究設(shè)計(jì)過程中，需要權(quán)衡潛在的利益和風(fēng)險(xiǎn)，并確保研究參與者的權(quán)益得到充分保護(hù)。而且，類器官模型使用個(gè)人的細(xì)胞或組織，因此會(huì)涉及到個(gè)人隱私和數(shù)據(jù)保護(hù)的問題。研究團(tuán)隊(duì)需要采取適當(dāng)?shù)拇胧┍Ｗo(hù)個(gè)人身份和隱私，并確保相關(guān)數(shù)據(jù)總之，類器官研究中的倫理問題需要通過遵循倫理準(zhǔn)則、進(jìn)行倫理審查、透明溝通等方式值得一提的是，從類器官的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用來看，國外部分類器官企業(yè)已經(jīng)解決了類器官培養(yǎng)和使用的合規(guī)和倫理問題。如HansClevers參與創(chuàng)辦的類器官技術(shù)孵化企業(yè)HUB已經(jīng)搭建了具有一定數(shù)量和種類豐富度的類器官模型庫，讓其中部分的類器官可以被隨時(shí)調(diào)企業(yè)，以提供類器官培養(yǎng)的耗材（包括培養(yǎng)基、細(xì)胞生長因子、凍存液、消化液、基質(zhì)），產(chǎn)業(yè)鏈中游為提供人或者動(dòng)物類器官的培養(yǎng)、類器官的凍存建庫、類器官的傳代、器官芯/CRO)。類器官科研市場相對增長緩慢，科研市場的高度定制化需提供標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)。隨著科研市場進(jìn)一步發(fā)展和指南的推進(jìn)，國內(nèi)市場逐步擴(kuò)容，類器官在細(xì)胞與基因治療、免疫療法等模據(jù)蛋殼研究院不完全統(tǒng)計(jì)，全球類器官與器官芯片企業(yè)布局上游儀器設(shè)備或試劑耗材的企業(yè)占比高達(dá)80%。這是由于目前類器官與器官芯片行業(yè)尚處于發(fā)展早期，中下游需求尚未放量。因此類器官與器官芯片的許多企業(yè)某種程度上扮演了部分上游角色，自行進(jìn)行類器如Emulate在研發(fā)多種類型的器官芯片的同時(shí)，其搭建的由器序等組成的、高度標(biāo)準(zhǔn)化的“人體仿真系統(tǒng)”(HumanEmulationSystem)深受客戶喜愛。國內(nèi)如精科生物、丹望醫(yī)療、艾瑋得生物、樸衡科技在內(nèi)的類器官與器官芯片企業(yè)也都在部分專門打造相關(guān)儀器設(shè)備以及研發(fā)生產(chǎn)試劑耗材的企業(yè)也開始出現(xiàn)，如國內(nèi)伯楨生物打造的類器官自動(dòng)化培養(yǎng)及高通量藥物篩選系統(tǒng)OptimusPrime能夠覆蓋從類器官構(gòu)建到藥物測試，再到數(shù)據(jù)采集的整個(gè)操作閉環(huán)。同時(shí)，行業(yè)對于上游的需求放量會(huì)促進(jìn)更多專業(yè)性質(zhì)的上游企業(yè)誕生以及部分類器官和器官芯片企業(yè)的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型，率先深度布局上游的企科途醫(yī)學(xué)成立于2016年，致力于類器官技術(shù)研發(fā)和轉(zhuǎn)化的國家高新技術(shù)企業(yè)?？仆踞t(yī)學(xué)在類器官領(lǐng)域布局包括上游試劑耗材研發(fā)生產(chǎn)、疾病模型與數(shù)據(jù)庫、臨床醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)、藥物發(fā)現(xiàn)和轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)CRO服務(wù)等。目前，科途醫(yī)學(xué)已經(jīng)通過類器官關(guān)鍵試劑、體外和體內(nèi)藥理服務(wù)實(shí)現(xiàn)了自我造血，持續(xù)開發(fā)具有高疾病多樣性、高臨床轉(zhuǎn)化效率的類器官毒理藥理評價(jià)平臺(tái)；結(jié)合模型多維數(shù)據(jù)庫和專業(yè)化毒理藥理服務(wù)能力，加速藥物研發(fā)進(jìn)程，提高臨創(chuàng)芯國際成立于2018年，是一家以類器官技術(shù)為核心的創(chuàng)新型生物科技企業(yè)，公司通過大隊(duì)列臨床研究及大數(shù)據(jù)庫，創(chuàng)建類器官全生命周期技術(shù)平臺(tái)，圍繞類器官精準(zhǔn)醫(yī)療、新藥研發(fā)、再生醫(yī)學(xué)三大方向構(gòu)建全產(chǎn)業(yè)鏈，為全球臨床患者及新藥研發(fā)企業(yè)提供整體解決方案。創(chuàng)芯國際專注于類器官技術(shù)的研發(fā)與臨床轉(zhuǎn)化，學(xué)術(shù)影響力行業(yè)領(lǐng)先，獲得60余腫瘤標(biāo)志物開發(fā)與鑒定，為臨床患者提供個(gè)性化治療方案的精準(zhǔn)醫(yī)療服務(wù)平臺(tái)。目前，丹望醫(yī)療正在努力推動(dòng)類器官自動(dòng)化和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，以及類器官臨床試驗(yàn)的開展，已經(jīng)在腸大橡科技成立于2018年，專注于類器官芯片技術(shù)的研發(fā)和轉(zhuǎn)化應(yīng)用，同時(shí)布局新藥開發(fā)和臨床應(yīng)用（腫瘤精準(zhǔn)醫(yī)療）兩大領(lǐng)域。此前，大橡科技曾推出了三款可商用的“器官芯片”產(chǎn)品：針對藥物肝毒性測試的肝臟模型、針對抗腫瘤藥物研發(fā)的腫瘤模型、和針對腦部疾病藥物研發(fā)的血腦屏障模型，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了多種病理、生理模型。據(jù)了解，大選技術(shù)、臨床前藥物檢測評價(jià)技術(shù)?，F(xiàn)已成功構(gòu)建肺癌、胃癌、結(jié)腸癌等類器官培養(yǎng)、儲(chǔ)精科生物成立于2015年，是一家集臨床檢驗(yàn)、科研轉(zhuǎn)化、大健康服務(wù)于一體的國家高新技術(shù)企業(yè)，是發(fā)改委審批的國家基因檢測技術(shù)應(yīng)用示范中心。精科生物主要以基因組學(xué)技術(shù)和類器官技術(shù)為核心，在類器官培養(yǎng)上積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，涵蓋了乳腺癌、肺癌、胃腸癌、肝癌、膀胱癌、前列腺癌、腎癌、甲狀腺癌、卵巢癌、宮頸癌、骨肉瘤以及腦腫瘤等伯楨生物成立于2021年3月，致力于提供類器官標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品和一體化技術(shù)服務(wù)，覆蓋基礎(chǔ)研究、精準(zhǔn)醫(yī)療、藥物研發(fā)三大細(xì)分應(yīng)用場景。公司創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)深耕類器官行業(yè)底層技術(shù)創(chuàng)新，先后搭建全球首例人源類器官新冠感染模型、母細(xì)胞瘤發(fā)生模型等多疾病模型與新藥研發(fā)平臺(tái)國際首臺(tái)首制類器官場景設(shè)備及AI藥物篩選平臺(tái)，及基于組織及腫瘤微環(huán)境解析的創(chuàng)新類器官模型構(gòu)建平臺(tái)。擁有覆蓋多譜系、多癌種類器官的全鏈條試劑、試劑盒產(chǎn)品，及全流程CDMO、CRO技術(shù)服務(wù)。艾瑋得生物由東南大學(xué)蘇州醫(yī)療器械研究院和生物電子學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)團(tuán)隊(duì)，在江蘇省產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院和蘇州高新區(qū)的支持下成立，重點(diǎn)從事人體器官芯片及配套試劑、裝備和軟硬件的研發(fā)與應(yīng)用。去年7月，艾瑋得生物完成了總交易額近億元人民幣的Pre-A析體系，并構(gòu)建了自動(dòng)化操作和評價(jià)系統(tǒng)；二是心臟類器官培養(yǎng)達(dá)到較高水平，可用作心全皮模型；四是研發(fā)出了器官芯片和類器官的高內(nèi)涵成像儀，能通過智能算法分析類器官艾名醫(yī)學(xué)成立于2020年，是一家以類器官技術(shù)為核心的研發(fā)型醫(yī)療科技企業(yè)，公司依托類器官核心技術(shù)，并根據(jù)臨床痛點(diǎn)圍繞類器官藥敏測試全流程，對高通量設(shè)備和耗材，進(jìn)行全自動(dòng)、數(shù)字化的產(chǎn)品研發(fā)。據(jù)悉，公司核心產(chǎn)品包括類器官自動(dòng)處理與分析儀器繞腫瘤患者精準(zhǔn)用藥檢測、醫(yī)學(xué)研究者創(chuàng)新科研、藥企新藥篩選等場景，提供醫(yī)患研三位工程生物產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心陸續(xù)完善GMP級類器官培養(yǎng)平臺(tái)、類器官細(xì)胞儲(chǔ)存庫、類器官培養(yǎng)及鑒定平臺(tái)、藥物測試與藥效評價(jià)平臺(tái)以及基于合成生物學(xué)技術(shù)的類器官定等。未來公司將以類器官技術(shù)為核心，致力于臨床個(gè)體化治療、定制化模型以及藥物研發(fā)萬何圓是一家平臺(tái)型的類器官技術(shù)研發(fā)型企業(yè)，立足于腫瘤精準(zhǔn)防治，通過類器官的技術(shù)和相關(guān)的產(chǎn)品，提供個(gè)體化的用藥和療效評估平臺(tái)、高效的轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究平臺(tái)、體外聯(lián)合體內(nèi)的新一代自動(dòng)化高通量的藥物篩選平臺(tái)。公司同時(shí)布局患者端運(yùn)用、科研端應(yīng)用和藥企端運(yùn)用——通過核心類器官技術(shù)PDO及創(chuàng)新動(dòng)物模型技術(shù)PDOX，幫助藥企大幅提高杭州準(zhǔn)星醫(yī)學(xué)科技有限公司坐落于杭州市錢塘區(qū)醫(yī)藥港小鎮(zhèn)，是一家基于類器官培養(yǎng)技術(shù)及多組學(xué)研究為臨床病患、醫(yī)生、企業(yè)新藥研發(fā)提供全套藥敏檢測以及個(gè)性化精準(zhǔn)治療方案制定等服務(wù)的醫(yī)學(xué)科技型企業(yè)。公司擁有先進(jìn)的類器官培養(yǎng)、檢測與應(yīng)用技術(shù)，擁有一流的高等級實(shí)驗(yàn)室硬件與管理體系，嚴(yán)格遵循質(zhì)量認(rèn)證認(rèn)可體系。同時(shí)具備自主創(chuàng)新的類器官細(xì)胞培養(yǎng)、高通量藥物敏感性檢測、放射性敏感性評價(jià)、靶向藥篩選、新藥藥效模型類器官優(yōu)化等多項(xiàng)核心技術(shù)，在PDO（人源腫瘤類器官）方向研究應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)豐富。公司成立于2021年1月，專注于類器官培養(yǎng)，目前已構(gòu)建了多種惡性腫瘤類器官培養(yǎng)及藥敏檢測體系，包括肺癌、肝癌、胃癌、結(jié)直腸癌、食管癌、鼻咽癌、胰腺癌、膽管癌、乳腺癌、腎癌等15種高發(fā)惡性腫瘤及其轉(zhuǎn)移病灶。其特色是可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化操作，提供配套的全自動(dòng)化儀器及智能操作系統(tǒng)，在確保通量高的同時(shí)還可以最大程度避免人為操作華醫(yī)再生科技成立于2019年，公司致力于創(chuàng)建國內(nèi)一流的類器官大數(shù)據(jù)生物樣本庫，并利用其生物醫(yī)學(xué)價(jià)值為生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)鏈提供精準(zhǔn)醫(yī)療、藥物篩選、科研模型和再生醫(yī)學(xué)等行業(yè)內(nèi)最前沿的技術(shù)平臺(tái)服務(wù)。目前，華醫(yī)再生公司已實(shí)現(xiàn)了從各類癌癥活體組織或凍存的組織中培養(yǎng)出三維類器官，并且研發(fā)了這些類器官的擴(kuò)增、傳代、凍存、復(fù)蘇等相關(guān)核易對醫(yī)生物成立于2016年，主要服務(wù)領(lǐng)域?yàn)槟[瘤個(gè)性化精準(zhǔn)醫(yī)療、組織再生修復(fù)藥物研發(fā)等。目前已成功建立大腸癌、胃癌、胰腺癌、肺癌類器官培養(yǎng)體系。未來，將逐步擴(kuò)大并完善胃癌、腸癌類器官樣本庫，建立胃癌、腸癌類器官藥敏實(shí)驗(yàn)質(zhì)控體系，在腫瘤類器特別是可用于支持粘附性哺乳動(dòng)物細(xì)胞體外高密度三維立體生長與類器官構(gòu)建的細(xì)胞外基濟(jì)研生物定位腫瘤精準(zhǔn)醫(yī)療服務(wù)，致力于器官芯片技術(shù)平臺(tái)濟(jì)研團(tuán)隊(duì)通過200多例不同腫瘤樣本處構(gòu)建了多種腫瘤類器官模型，并研發(fā)出“一站式”溥思生物科技創(chuàng)始人曾在PBPK模擬軟件公司XEMET任職十年，2019年成功地購買了XEMET的核心技術(shù)，并分別在國內(nèi)和芬蘭成立了溥思生物科技。公司專注于藥代動(dòng)力學(xué)軟件模擬技術(shù)迭代器官芯片技術(shù)。核心盈利模式是以軟件分析數(shù)據(jù)與器官芯片實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)打子瞻生物致力于開發(fā)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的體外疾病模型和器官芯片（Organ-on-Chip）技術(shù)開的應(yīng)用。公司已開發(fā)類肝、腸道、肺、脂肪、子宮內(nèi)膜、血腦屏障等多種類器官，和多器官聯(lián)用的消化微生理系統(tǒng)、呼吸道微生理系統(tǒng)和內(nèi)分泌微生理系統(tǒng)，相關(guān)定制化服務(wù)已成無泵動(dòng)態(tài)培養(yǎng)儀、微生理系統(tǒng)智能化工作站等，且已在生命科學(xué)研究、新藥研發(fā)和臨床精耀速科技2021年底創(chuàng)立于美國波士頓，是一家利用器官芯片結(jié)合高內(nèi)涵三維（3D）細(xì)胞后續(xù)耀速科技會(huì)將高通量器官芯片與基于細(xì)胞形態(tài)學(xué)的計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)相結(jié)合，利用大規(guī)模器官芯片自動(dòng)化產(chǎn)生細(xì)胞三維生物圖像，并結(jié)合人工智能快速的篩選出最具開發(fā)價(jià)值和技術(shù)，提供一站式體外精準(zhǔn)醫(yī)療服務(wù)解決方案的科學(xué)技術(shù)公司。公司的核心產(chǎn)品是病人來源類器官新型腫瘤藥物篩選平臺(tái)。目前已成功建立腸癌、胃癌和肝癌模型，未來將繼續(xù)開淇嘉科技創(chuàng)立于2022年，由葛嘯虎博士發(fā)起并聯(lián)合吳迪博士和萬飛先生共同創(chuàng)立，是一家仿生微器官平臺(tái)公司。淇嘉科技以“開發(fā)更真實(shí)的微器官服務(wù)人類健康”功能上的全面拓展，革命性地將下一代人源化3D仿生微器官推向市場，為科學(xué)研究、藥朗妙生物致力于成為專業(yè)的類器言科研服務(wù)公司，公司以類器言技術(shù)為核心，聚焦嚴(yán)重等，努力為客戶打造高品質(zhì)類器官定制化技術(shù)服務(wù)。公司已建立了肺痛、胰腺癌、乳腺藥物研發(fā)公司提供類器官培養(yǎng)基和類器官模型服務(wù)，已經(jīng)與多家三甲醫(yī)院建立了良好合Emulate位于美國波士頓，是全球著名的類器官芯片及配套設(shè)備研發(fā)公司。其開發(fā)的“人體仿真系統(tǒng)”（HumanEmulationSystem被譽(yù)為顛覆藥物研發(fā)流程的“尖刀技術(shù)”。Emulate提供的是一種更集成的解決方案，它推出的“人體仿真系統(tǒng)”，是由器官芯片、Zo?提供構(gòu)建微生理系統(tǒng)所需的生物流體、機(jī)械力等。通過Zo?,研究人員可以設(shè)計(jì)器官體仿真系統(tǒng)”讓研究人員不需要依賴復(fù)雜的手動(dòng)注射泵，并提高了實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性。憑借對研究人員需求的洞察，以及對傳統(tǒng)器官芯片技術(shù)的改進(jìn)，鞘性神經(jīng)病‘人體芯片’模型中的經(jīng)典補(bǔ)體通路抑制”的文章，系統(tǒng)地概括了慢性炎性脫髓鞘性多發(fā)性神經(jīng)根神經(jīng)病(CIDP)和多灶性運(yùn)動(dòng)神經(jīng)病(MMN)的自身免疫性脫髓鞘神經(jīng)病變的神經(jīng)生理學(xué)特征。Hesperos利用誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞(iPSC)分化形成的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元和施萬細(xì)胞(Schwanncell)構(gòu)建了這兩種疾病的類器官芯片模型，這是第一個(gè)準(zhǔn)確模擬CIDP和MMN生理特征的罕見病芯片模型，更重要的是，研究中描述的療效數(shù)據(jù)支持了賽諾菲的IND申請，成為第一個(gè)使用微生理系統(tǒng)數(shù)據(jù)提交的IND。Xilis公司的核心亮點(diǎn)在于其開發(fā)的高階版腫瘤類器官平臺(tái)MicroOrganoSphereTM，簡稱得到的MOS保留了原始樣本的特定結(jié)構(gòu)和免疫微環(huán)境，可用于評估對已有的小分子、細(xì)胞療法等癌癥療法的藥物反應(yīng)，從而篩選出最優(yōu)療法用于患者治療，整個(gè)過程可以在14天之內(nèi)完成。MOS技術(shù)克服了目前常用腫瘤模型的主要限制，提供了一種高效快速、自片中生成部分人體組織和器官的技術(shù)，以供人體疾病體外研究。其CEO是致力于肺癌無唯一專注于多器官芯片方案的公司。公司的HUMIMIC芯片設(shè)計(jì)用于在芯片上培養(yǎng)一個(gè)、HUMIMIC?AutoPlant的精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)測試。FDA持續(xù)投入并不斷探索采用前瞻性的技術(shù)方法替代動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，以評估藥物的安全性和美國國立促進(jìn)轉(zhuǎn)化科學(xué)中心啟動(dòng)器官芯片藥物篩選計(jì)劃，由FDA、美國國立衛(wèi)生研究院和美國國防部高級研究計(jì)劃局共同合作，旨在開發(fā)出一套模擬人體器官的芯片，以加速將基礎(chǔ)研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用和推進(jìn)監(jiān)管科學(xué)。該計(jì)劃設(shè)立了多個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)資金，用于開發(fā)器官芯片研發(fā)平臺(tái)，包括哈佛大學(xué)在內(nèi)的十余所頂級高校參與該計(jì)劃并獲得了資助，例如哈佛大學(xué)的維斯生物工程研究所獲得了資金資助開發(fā)了心-肺組織芯片模型。2017年，F(xiàn)DA推出了預(yù)測毒理學(xué)路線圖（如圖），強(qiáng)調(diào)了FDA減少動(dòng)物試驗(yàn)使用的目標(biāo)，討論了利用21世紀(jì)科學(xué)促進(jìn)新興毒理學(xué)方法和新技術(shù)的開發(fā)和評估，并將其納入FDA監(jiān)管審查的策略。從2019年開始，F(xiàn)DA還與哈佛大學(xué)的維斯生物工程研究所合作開展一項(xiàng)器官芯片F(xiàn)DA制定的預(yù)測性毒理學(xué)決策圖在法律法規(guī)方面，2016年通過的《21世紀(jì)醫(yī)藥法案》授權(quán)FDA開發(fā)旨在促進(jìn)新藥研發(fā)的藥物開發(fā)工具(DDTs)，DDT包括生物標(biāo)志物、臨床結(jié)果評估、動(dòng)物模型，以及其他有助于加速藥物開發(fā)和監(jiān)管審評的方法、材料或措施。2020年11月，F(xiàn)DA為DDT的研發(fā)者啟動(dòng)了新藥創(chuàng)新科學(xué)和技術(shù)方法試點(diǎn)計(jì)劃，旨在鼓勵(lì)開發(fā)超出現(xiàn)有DDT資格計(jì)劃范圍，但仍可能利于藥物開發(fā)的新工具，并為研發(fā)者提供了一種提交尚無監(jiān)管渠道的新穎技術(shù)/代化法案2.0》，對非臨床試驗(yàn)進(jìn)行了重新定義，將不再強(qiáng)制要求在藥物研發(fā)中進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，并表明FDA支持有科學(xué)依據(jù)的替代動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的方法如MPS、生物打印或計(jì)算機(jī)建模等技術(shù)，來證明藥物的安全性和有效性。這項(xiàng)法案的重大意義在于為類器官或器官芯片替代動(dòng)物進(jìn)行安全性和有效性評價(jià)開辟了道路，同時(shí)也向全球資助機(jī)構(gòu)和其他監(jiān)管機(jī)構(gòu)發(fā)FDA的藥品審評與研究中心(CDER)的科學(xué)家們也正在驗(yàn)證器官芯片和MPS等新技術(shù)在藥物毒性評價(jià)或藥代動(dòng)力學(xué)評價(jià)中的可靠性和穩(wěn)健性，并探索對這些平臺(tái)上使用的細(xì)胞進(jìn)行質(zhì)量控制的策略，以建立質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)和一般性能標(biāo)準(zhǔn)。目前已開發(fā)了肝和心臟的3DCDER的科學(xué)家們正在探索3D細(xì)胞微平臺(tái)在藥物-藥物相互作用、降低藥物安全信號風(fēng)險(xiǎn)、仿制藥開發(fā)和罕見疾病建模方面的應(yīng)用。FDA之所以參與到MPS等新技術(shù)的科學(xué)研究中，是因?yàn)榭蒲袑?shí)踐經(jīng)驗(yàn)是FDA做出監(jiān)管決策的關(guān)鍵組成部分，將有助于FDA形成該類技術(shù)2022年8月，美國FDA首次完全基于在人類器官芯片研究中獲得的臨床前療效數(shù)據(jù)，與已有的安全性數(shù)據(jù)相結(jié)合，批準(zhǔn)由賽諾菲開展的一款在研的療法進(jìn)入臨床試驗(yàn)月，美國參議院通過了美國FDA現(xiàn)代化法案該法案旨在推動(dòng)減少臨床前試驗(yàn)對動(dòng)物的應(yīng)用，用更現(xiàn)代的科學(xué)方法取而代之。這項(xiàng)開創(chuàng)性的立法有可能在未來幾年減少數(shù)百萬只動(dòng)物的使用，并為患者提供更安全、更有效的藥物。目前看來，類器官最有可能成為部分替政策，來推進(jìn)和監(jiān)管類器官和器官芯片技術(shù)相關(guān)研究和應(yīng)用。出于動(dòng)物保護(hù)和福利的倫理考慮，歐盟要求盡可能限制實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的使用，EMA于1997年制定了《用體外模型替代動(dòng)物研究》的文件，討論了在藥品臨床前開發(fā)中用體外研究替代體內(nèi)動(dòng)物研究的可行性，并取代，旨在鼓勵(lì)利益相關(guān)方和當(dāng)局發(fā)起、支持和接受3R方法的開發(fā)和使用，還建立了可EU),旨在消除不同歐盟成員國在保護(hù)用于科學(xué)研究的動(dòng)物方面的法律、法規(guī)和行政規(guī)定之間的差異，并