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當?shù)貢r間2025年4月10日，美國FDA發(fā)布一項重磅公告：計劃逐步取消對單克隆抗體和其他藥物的動物實驗的強制要求。

根據(jù)FDA公告顯示，利用計算機建模和AI預測藥物開發(fā)將大大減少對實驗動物的需求，使用實驗室培養(yǎng)的人體類器官和器官芯片系統(tǒng)，可以更快、更可靠的為患者提供更安全的治療，同時降低研發(fā)成本。這一重磅新規(guī)標志著“零動物實驗”新紀元即將開啟。

AI加持下的“人體實驗室”，能否終結(jié)動物實驗時代？

近年來，類器官（HO）和器官芯片（OOC）作為新興的細胞培養(yǎng)技術(shù)，得到迅速發(fā)展。HO和OOC代表兩種不同但互為補充的仿生人體器官模型，將保真度高的HO與集成度高的OOC結(jié)合在一起，是否會進一步縮小生物研究與臨床結(jié)果之間的轉(zhuǎn)化鴻溝呢？于是，科研人員開發(fā)了類器官芯片（Organoids-on-chip, OrgOC）。

OrgOC構(gòu)建需遵循器官發(fā)育生物學的特定原則，并兼顧微型裝置的可行性與穩(wěn)定性。芯片微結(jié)構(gòu)需要根據(jù)待模擬的細胞類型及其空間分布進行設計。隨后將相關(guān)的微環(huán)境組分引入系統(tǒng)以誘導細胞行為。最后在適當?shù)膮^(qū)室培養(yǎng)所需結(jié)構(gòu)和功能特征的類器官。

類器官芯片明顯提高了藥物療效及安全性預測的可靠性，降低成本與藥物失敗率，為藥物的臨床前評估和臨床試驗提供有力的科學依據(jù)。OrgOC還可以與AI、多重生物傳感器、多組學分析、基因編輯等技術(shù)融合，進一步擴大應用領域，目前已建立生殖系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、血管系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等多種OrgOC，廣泛用于基礎研究和轉(zhuǎn)化醫(yī)學。

類器官芯片具有更多功能優(yōu)勢（源自文獻：doi: 10.1038/s41420-023-01354-9）

類器官研究：義翹神州全新類器官解決方案

構(gòu)建類器官芯片的基礎是成功培養(yǎng)類器官。

類器官是體外培養(yǎng)的3D多細胞體系，一般由多能干細胞（PSC）或成體干細胞（ASC）衍生，來源包括正常組織和腫瘤組織。在培養(yǎng)過程中，需要根據(jù)特定譜系的發(fā)育途徑，及時且有序的添加相應細胞因子，確保干細胞在分化過程中形成正確的區(qū)域特征，并通過特異的生物標志物或功能來鑒定識別類器官。

義翹神州（Sino Biological）始終緊跟科研熱點和行業(yè)發(fā)展步伐，布局類器官領域，在細胞因子、小分子化合物、標志物抗體等方面具有突出優(yōu)勢。義翹神州現(xiàn)推出升級版的類器官研究解決方案，涵蓋多種生理和病理類器官模型，全力支持您的類器官培養(yǎng)與鑒定需求。

1、專用細胞因子

義翹神州開發(fā)了一系列專為細胞培養(yǎng)和研究而設計的細胞因子，經(jīng)過嚴格的質(zhì)量控制以及細胞功能學的測試和驗證，確保產(chǎn)品具有高純度、高生物學活性、高穩(wěn)定性和低內(nèi)毒素水平，同時有人、大鼠、小鼠、恒河猴、食蟹猴、兔和犬等多個種屬可供選擇，適用于類器官的培養(yǎng)及功能研究。

小鼠腸道類器官

Guan等人為了研究白介素家族成員在腸道干細胞介導的上皮再生中的作用機制，構(gòu)建了腸道類器官。在培養(yǎng)體系中，選擇加入購買自義翹神州的Noggin（100 ng/mL）、R-Spondin 1（500 ng/mL）、EGF（50 ng/mL）等經(jīng)典細胞因子。

培養(yǎng)6天的小鼠腸道類器官。（A）C57BL/6野生型小鼠。（C）BALB/c野生型或ST2 KO小鼠。（源自文獻：doi: 10.1177/09636897231177377）

結(jié)直腸癌類器官

與細胞系相比，患者來源的腫瘤類器官（PDTOs）能更準確代表患者的腫瘤情況。多項研究證實PDTOs能夠重現(xiàn)腫瘤的病理形態(tài)、標志物表達、染色體穩(wěn)定性、基因組特征及腫瘤異質(zhì)性，可以預測化療、放化療和靶向治療的反應，在建立預后和預測性分子生物標志物應用價值越來越高。

Chen等人利用結(jié)直腸癌類器官對5-氟尿嘧啶（5-Fu）的藥敏數(shù)據(jù)，成功構(gòu)建預測患者預后的基于基因標簽和評分系統(tǒng)的生物標志物。在培養(yǎng)體系中，選擇加入購買自義翹神州的Noggin（100 ng/mL）、R-Spondin 1（500 ng/mL）、EGF（50 ng/mL）等經(jīng)典細胞因子。

結(jié)直腸癌類器官對5-Fu的藥敏結(jié)果，A敏感型，B耐受型。（源自文獻：doi: 10.3389/fonc.2022.855674）

有趣的是，以上正常組織類器官或腫瘤類器官的培養(yǎng)體系均源自經(jīng)典的WENR方案。

2、優(yōu)質(zhì)小分子化合物

2024年義翹神州完成對SignalChem Biotech的收購，全面擴充激酶產(chǎn)品線和相關(guān)服務，為科研及工業(yè)用戶在激酶生物學、信號通路及藥物發(fā)現(xiàn)領域的研發(fā)提供堅實的支持。與此同時，SignalChem Biotech開發(fā)的一系列小分子化合物，也為義翹神州在類器官培養(yǎng)領域提供一批“大將”，助力客戶構(gòu)建更多類器官模型。

小分子化合物（抑制劑/激活劑）能夠精準地調(diào)控細胞內(nèi)復雜的信號通路，為調(diào)節(jié)類器官的增殖與分化提供了有力的工具。我們的產(chǎn)品經(jīng)過嚴格質(zhì)控、品質(zhì)堅實可靠，經(jīng)NMR檢測，純度＞98%，適用于多種類器官培養(yǎng)，為您的科研攻關(guān)與醫(yī)療創(chuàng)新之路助力前行。

3高質(zhì)量的標志物抗體

類器官需要從形態(tài)學、組織學及分子遺傳學等多角度進行驗證，以確保其與目標器官或組織的一致性。常用的鑒定方法有H&E染色、免疫組化、免疫熒光、單細胞測序等。

義翹神州為客戶提供一系列高質(zhì)量的類器官標志物抗體，適用于IHC、IF、FCM、WB等免疫學檢測，支持支持類器官驗證及研究。

Wijler等人為研究轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌患者的預后機制，將小鼠結(jié)直腸癌類器官植入免疫功能正常小鼠的原發(fā)腫瘤部位（盲腸）和原發(fā)轉(zhuǎn)移部位（肝臟）。通過全基因組測序、組織學和免疫組化分析，這些腫瘤表現(xiàn)為多種侵襲性行為，與報告中的自發(fā)腫瘤相似。

在免疫健全的小鼠中構(gòu)建自發(fā)性轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌模型的類器官，A腫瘤來源的類器官，B組織學和多重免疫組化驗證結(jié)果，其中義翹神州的抗EpCAM抗體（貨號：50591-R002）用于免疫組化實驗。

（源自文獻：doi: 10.3390/cancers16051073）

?義翹神州類器官研究解決方案?

義翹神州自主開發(fā)了類器官培養(yǎng)、分化、分析和鑒定所需的細胞因子、生長因子、小分子化合物及抗體等產(chǎn)品。新推出升級版類器官研究解決方案，涵蓋多種生理和病理類器官模型，全力支持您的類器官培養(yǎng)與鑒定需求。

免責聲明：義翹神州內(nèi)容團隊僅是分享和解讀公開的研究論文及其發(fā)現(xiàn)，專注于介紹生物醫(yī)藥研究新進展。本文僅作信息交流用，文中觀點不代表義翹神州立場。隨著對疾病機制研究的深入，新的實驗結(jié)果或結(jié)論可能會修改文中的描述，還請大家理解。

本文不屬于治療方案推薦，如需獲得治療方案指導，請前往正規(guī)醫(yī)院就診。本司產(chǎn)品目前僅可用于科學研究，不可用于臨床治療。

【參考文獻】

1. FDA，fda.gov/news-events/press-announcements/fda-announces-plan-phase-out-animal-testing-requirement-monoclonal-antibodies-and-other-drugs

2. Jialong Zhu, et al. Organoids and organs-on-chips: insights into predicting the efficacy of systemic treatment in colorectal cancer. Cell Death Discovery, 2023. doi.org/10.1038/s41420-023-01354-9

3. Ruoyu Guan, et al. Interleukin-33 Potentiates TGF-β Signaling to Regulate Intestinal Stem Cell Regeneration After Radiation Injury. Cell Transplantation, 2023. doi.org/10.1177/09636897231177377

4. Chen L, et al. Molecular Biomarker of Drug Resistance Developed From Patient-Derived Organoids Predicts Survival of Colorectal Cancer Patients. Front. Oncol. 2002. doi: 10.3389/fonc.2022.855674

5. Wijler, L.A. et al. Onward Spread from Liver Metastases Is a Major Cause of Multi-Organ Metastasis in a Mouse Model of Metastatic Colon Cancer. Cancers 2024. doi.org/10.3390/cancers16051073