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药物的动物实验或将成为历史

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导语:目前的新药研发往往须要先进行动物实验,每一种推向市场的新药背后,都是无数为之“牺牲”的实验动物。本文的作者基于目前的科研进展,提出了两种可能代替动物实验的测试方法。


关键字:药物研发;动物实验;计算机模拟;体外实验


药物在应用于人体之前,都须进行动物实验。这是监管部门的要求,没有人——包括研究人员——想用动物做实验。因而人们都在寻求替代方法。
另外,动物实验往往并不能准确预测药物在人体中的反应。由于这些因素,科学家正积极探索替代方法。幸运的是,一些领域中取得的飞速进展使得在短期内淘汰动物实验成为可能。
计算机建模是很有希望实现这一目的的技术之一。这项“硅基”技术通过模拟人体生理来预测新药在人体中的行为、药物作用的位置,乃至可能的副作用。
据此,研究人员可以在进行动物实验之前改良药物结构,筛除毒性过强、不太可能起效的化合物,从而减少实验动物的用量。近年来,随着药物生理作用研究数据库的大幅扩张,几乎所有的制药公司都在新药研发过程中常态化使用计算机模型。

 

新药在投入市场前耗时可达12年,耗资可达11.5亿英镑。VonaUA


另外一个替代动物实验的手段是体外实验。我们可以模拟包括大脑、心脏、肺部等一系列特定身体部位的生物、化学条件。模拟体系也许乍一看与原版器官风牛马不相及,但体系所包含实验室制备细胞、分子的性状与生物体中相仿。例如,我们可以仿制皮肤表面,用于测定药物穿透皮肤的速度和给药量。
体外实验技术已经相当先进,可以预测药物在各个身体部位、各个病程的效用。这些进展基于对各种疾病的科学研究积累,包括人体在各种健康状况下的表现、染病后的变化、药物治愈疾病的方法等。
利用现有药物的临床数据,科学家可以比对体外测试系统结果与实际情况,从而评判其是否能作为临床试验的替代品。
一旦已知药物的测试结果与实际相符,测试系统就可以用于分析潜在新药。一般来说,一种新方法被证实有效后即可申请成为测试药物特定功能的合法手段。在欧盟,坐落于意大利北部的EURL-ECVAM(欧盟替代动物实验文献中心)负责组织这类测试。


前景光明 路在脚下
这些替代手段依然有待优化。尽管今天这些手段已经在许多实验室中使用,但只能用于缩小潜在候选药物的范围,或证实已经从动物实验获取的结果。然而,目前要复制人体中各种复杂的情形还不太可能。我们使用的模型往往过分简化,这使得我们很难预测药物的所有性状,也会忽视更细微的生理反应。 
某些情况下,简化版的测试系统也可以发挥作用,尤其是比对一系列潜在药物的功效,或探索某个特定的相互作用。
我们所处的年代有许多激动人心的科学进展。可以想象,未来所有药物的药理毒理信息都无须通过动物实验来得到。未来一二十年内,动物实验退出药物研发产业,也是完全有可能的。


作者简介:Laura Waters 是哈德斯菲尔德大学 首席企业家。


本文观点仅代表作者,不代表《科学美国人》。


(翻译:张帅琰;审校:杨玉洁)


原文链接【科学美国人博客】:
https://theconversation.com/testing-drugs-on-animals-could-soon-be-a-thing-of-the-past-58183


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