自 2008 年起 FDA 核准上市藥物逐漸上升,醫藥產業發展看似欣欣向榮,充滿前景,然而在此風光的背後,醫藥研發是一段漫長又縝密的驗證過程,蘇裕家說明,新藥上市前必須接受約 12~15 年的試驗期程,必須經過藥物探索、新藥確效、臨床前試驗等階段,最後通過臨床試驗才得以上市。
蘇裕家說明,在法規要求下,新藥必須進行臨床前動物試驗,取得充分資訊後才得以進入人體的臨床試驗,以腫瘤藥物為例,目前市面上的藥物很多是建立在小鼠的腫瘤試驗。
然而,小鼠的腫瘤與人的腫瘤相異,同樣的藥物對於小鼠腫瘤有治療效果,卻不一定對人類腫瘤有效。 因此在沒有適當的人類疾病動物模式之下,通過臨床前試驗的藥物,仍大約有高達 90% 的藥物會在臨床試驗階段遭受失敗。
讓實驗老鼠成為病患的分身!精準測試藥物的成效
蘇裕家表示,從前幸運的腫瘤病人可以使用第一線藥物就獲得有效治療,但也有很多病人是必須試了第二線、第三線藥物才找到適合的治療方式。 因此,國家實驗動物中心成功研發國產高度免疫缺陷鼠 ASID 小鼠,可以讓病患的腫瘤細胞在這種小鼠身上生長。 透過將病患腫瘤細胞異體移植(簡稱 PDX)至 ASID 小鼠,就如同建立病患的分身一樣,透過動物試驗加速找到病患個人化的醫療策略,實現精準醫療的目標。?
此外,由於近年來腫瘤免疫療法的威力強大,為了讓前述的 PDX 模式也可以應用在腫瘤免疫療法的測試上,也可以在 ASID 小鼠上先建立好人類的免疫系統,再進行 PDX 模式建立,就可以測試哪一種免疫療法適合治療這個病患的腫瘤。
未來,組織晶片將逐漸取代動物實驗
近年來人類對於動物保護的意識逐漸升高,隨著科技的進步,組織晶片在未來也許可以取代活體動物,進行更有效率、更精確的試驗。
組織晶片是生物晶片未來重要的研發方向,其三大重點構成元素包括:
具有初代細胞或腫瘤細胞
利用各種晶片構造,模擬組織中細胞分佈與排列
具有好的灌流培養系統。
蘇裕家說明,傳統方式組織切片培養方法,可以將正常組織或腫瘤修剪成? 5~10 mm 的組織塊,再把這些組織塊切成 200~300 mm 厚薄的組織片,把組織片進行培養及藥物處理後,約 72~96 小時後就可以分析這些藥物對於正常組織或腫瘤的影響。近年來隨著技術進步,發現利用「條件式再程序化」方法(Conditional reprogramming,簡稱 CR),可以提升腫瘤細胞存活率,並且可再生長成更大顆的腫瘤組織,有助於後續腫瘤儲存及基因分析的研究。
隨著組織晶片的進步,未來應該不僅可以取代動物實驗,提升動物福祉,更可以利用誘導型多潛能幹細胞製作人類組織晶片,並以晶片來源的差別,針對各種基因型、年紀、性別等條件進行測試,實現真正的個人化精準醫療。