实验室老鼠长期以来一直是生物医学研究和药物开发的支柱。如今，Emulate公司的“芯片肺”等技术旨在无需依赖动物即可模拟人体生物学。十七年前，细胞生物学家Donald Ingber及其同事在哈佛大学Wyss仿生工程研究所提交了一篇论文，发表于《科学》期刊，描述了他们的人体肺部模型。该装置比U盘还小，由透明聚合物板制成，内含狭窄的通道，通道内壁衬有肺泡和血管的细胞。当空气被泵入通道旁的中空腔室时，该装置会有节律地扩张和收缩，即“呼吸”。
这种逼真的运动与早期的肺部模型形成了鲜明对比，早期模型通常使用无法模拟肺功能所必需运动的静态培养。当暴露于炎症蛋白和细菌时，Ingber的人工肺的反应与真实肺部非常相似。这是一项有力的原理验证演示，表明该系统可用于测试药物和化学品，可作为组织培养或动物试验的补充，甚至替代方案。即便如此，《科学》的编辑仍持谨慎态度，要求Ingber团队也在小鼠身上进行测试。该团队照做了，并于2010年发表论文。此后，这篇论文已被其他近5,400篇论文引用。
这一事件反映出，动物模型长期以来一直是现代生物医学研究的默认选择。这种情况正在改变。德国生物技术公司Tiss Use的转化毒理学研究人员兼高管Ilka Maschmeyer回忆道，一家制药公司因只提交了动物数据，被美国食品药品监督管理局拒绝批准开展临床试验。FDA要求提供器官芯片或同类替代方法的数据。Maschmeyer表示：“这仍然很少见，但我认为它会越来越频繁。”
这些替代方法统称为NAMs，正在获得越来越多的认可。大多数尚未经过严格测试，但早期研究显示了它们的潜力。如今的挑战与其说是技术质量问题，不如说是后续的实际步骤，包括标准化系统以及与动物实验进行直接对比。超越动物模型是广泛采用的必要条件，但并非充分条件。
来源: Hacker News · 由HeadlinesBriefing整理摘要