药物批准不再需要动物试验，但高科技替代品还没有准备好
几代人以来，人们一直将“实验室老鼠”和“豚鼠”与科学研究联系在一起。动物试验仍然是药物批准的标准和必要条件。
然而，就在圣诞节前，国会结束了这一要求新药在人体试验之前，必须在两种物种中进行试验——通常是小鼠和一种“高级”哺乳动物，如兔子或灵长类动物。
这一变化不会在一夜之间停止动物实验。过去10到15年开发的研究工具和计算机算法仍然存在差距。监管机构不会立即改变他们几十年来证明安全性和有效性的方法。
但这项正式被称为FDA现代化法案2.0的法律标志着一场胜利科学研究在人类细胞科技和40年游说的高潮动物权利活动家．
华盛顿大学医学院的生物工程师本杰明·弗里德曼(Benjamin Freedman)说:“现在技术已经足够发达，意识也已经发展到足以使这成为可能。”
动物研究有助于提供一种药物可能有效且可能不是非常危险的安全性措施，但它们不是万无一失的。在动物身上被证明安全有效的药物中，大约90%在人身上并没有按计划发挥作用。有时，在动物实验中看似安全的药物被证明并不安全。
长期以来一直反对动物实验的善待动物组织(People for The Ethical Treatment of animals)高级副总裁凯西·吉列尔莫(Kathy Guillermo)说:“当前系统依赖于使用动物进行第一轮试验的失败是一个公开的秘密。”
动物将如何被淘汰?
贸易组织生物技术创新组织(BIO)科学和监管事务高级副总裁Rachael Anatol说，食品和药物管理局不会允许制药商突然停止在药物开发中使用动物。
最近离开监管机构的Anatol说，制药公司必须向FDA证明，他们不会牺牲安全性或有效性来取代动物试验。
“让这些机构在这方面感到舒服和安全将是一个瓶颈，”她说。
FDA没有回应几次关于这一变化的置评请求。
她说，第一批可能出现差异的药物是“me too”产品，它们与市场上已有的产品类似。
美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)下属的国家推进转化科学中心(National Center for advanced Translational Sciences)特别行动办公室主任达尼洛·塔格勒(Danilo Tagle)说，国会行动的另一个早期好处可能是肉毒杆菌毒素的测试，这种毒素被用作医疗和美容治疗中的肉毒杆菌。
肉毒杆菌毒素仍然是已知的最致命的物质之一，可以污染食物。Tagle说，每年都有数百万只老鼠接受致命剂量的肉毒毒素治疗，以测试每一批毒素的效力。
现在，他正在与美国食品和药物管理局合作，用培养皿中的细胞替换这些小鼠。这种替代过程不会在一两年内发生，也不会在世界上增加数百万只老鼠——这种动物根本不会为此目的而饲养。
但他说，用实验室盘子上的试验代替动物将节省时间和金钱，对实验室工作人员的风险更小，并避免处理受污染的动物。
这些工具正在取代实验动物
阿纳托尔说，完全取代动物试验的技术“还不成熟”。但研究人员现在可以从患有相关疾病的患者身上提取皮肤或血细胞，在实验室中培养细胞，并快速测试数百种药物，看看是否有任何药物可以逆转任何问题。
科学家们还在开发“类器官”——来自特定器官(如肾脏)的混合细胞类型，以模拟疾病和药物对其的影响。
一种类似的技术叫做“芯片上的器官”，通过模拟流经这些类器官的血液流动，研究人员可以更好地再现体内环境。
弗里德曼培养了肾脏和肺部疾病的迷你模型。
“它们不是器官，但它们有类似组织的特征，”弗里德曼说，他的最新研究于12月23日发表。他说，微型器官可以表现出疾病的症状，可以用来观察药物是否能逆转这些症状，并在细胞水平上研究其影响，这在动物身上很难做到。
Freedman说，研究人员正开始将这些模拟器官联系起来，表明如果药物被吞下、消化、进入血液并最终进入肝脏会发生什么。
但就目前而言，这些细胞模型仍然是动物模型的附加品，而不是替代品。
弗里德曼说:“在培养皿中发生的情况和如果你把药物或治疗方法放入体内会发生的情况之间有一点距离。”“这仍然是需要解决的问题。”
塔格莱和弗里德曼说，远离动物模型对罕见疾病特别有帮助，在罕见疾病中，开发动物模型可能很昂贵或几乎不可能，而且患者数量少可能很难证明这种工作是合理的。
而使用来自患者的细胞则可以将药物开发过程缩短一到两年。
随着时间的推移，人工智能、机器学习和计算机模拟也变得越来越现实，BIO的专家们说。
生物技术公司，尤其是那些有更多资金用于研发的大型生物技术公司，正在进行投资人工智能而且机器学习BIO的首席宣传官尼克·希普利(Nick Shipley)说，他们希望从长远来看，这些技术是具有成本效益的。
“它有很大的前景，这就是为什么公司不断投资它，但它还没有完全实现，”他说。
为什么现在会发生这种情况?
放弃动物实验的另一个原因是成本。
希普利说，除了在灵长类动物身上进行试验的伦理问题外，近年来疫情的封锁——尤其是在中国——使得获得研究用猴子变得更加困难和昂贵。
他说:“这是每个人出于道德、伦理原因以及经济原因的渴望，使其远离动物试验。”
BIO的首席政策官约翰·墨菲(John Murphy)补充说，现在每只灵长类动物的购买成本在4000美元到5000美元之间，这还不包括住房和喂养成本。“这是一个痛点，”他说。
2019年药学专家的一项调查预测，取代动物可以节省10%到26%的成本药物开发虽然墨菲和希普利怀疑节省的成本会有那么高。
文化的转变
科学家们接受的训练是在研究影响人类的疾病时转向动物。
“我想到的第一件事是‘我要用什么样的动物模型?’”南加州大学凯克医学院研究艾滋病毒和COVID-19的病毒学家保拉·坎农说。恒河猴通常被用于艾滋病毒研究，因为它们的经历与人类相似。
但她说，科学家、FDA和公司越来越意识到，动物模型既有科学上的限制，也有伦理上的限制。
“在过去，我们有很多框式检查。FDA需要我们在500只老鼠身上做这个实验，所以我们就这么做吧。”“现在人们在说，这是正确的模式吗?这能告诉我们什么吗?”
神经生物学家理查德·伯恩(Richard Born)说，尽管研究人员试图将他们对动物造成的伤害降至最低，但他们认识到，他们的研究存在伦理成本。伯恩在哈佛医学院(Harvard Medical School)教授生物学中的社会问题，包括动物实验的伦理问题。
他要求学生们考虑是否应该用动物进行研究，以及联邦税收是否应该为这项研究买单。博恩之前在他的一些视觉系统研究中使用了灵长类动物。
生物制药公司的高管们说，从动物身上转移出来还需要制药商和监管机构采取行动。
公司必须向FDA证明他们有可行的替代动物试验的方法，但他们不会采取行动，直到FDA提供保证，它将接受这些替代方法，Shipley说。
“他们不会把东西扔到墙上，希望FDA喜欢，”他说。“他们(首先)会想从FDA那里得到一些信号。”
市场会移动到减少或消除动物实验墨菲补充说，只有当FDA提供一些激励措施时才会这样做。
“只要人们觉得FDA会继续回到它一贯的做法，我就不认为你会看到应有的兴趣或投资。”
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