近日,FDA聯合非營利機構3RsC正式啟動一項面向藥物性肝損傷(DILI)預測的驗證項目。
該項目聚焦非動物方法(NAMs)在藥物性肝損傷預測中的標準化應用,試圖通過統一實驗流程與平臺間比對,為NAMs進入監管評估體系建立基礎驗證框架。
項目共納入耀速科技(Xellar Biosystems)、CN-Bio、InSphero等全球9家具有代表性的商業化肝臟微生理系統(MPS)平臺以及默克Merck終端用戶,涵蓋不同技術路線與數據結構,并聯合終端用戶共同參與結果判讀,以評估平臺的一致性、可重復性及實際應用場景中的可解釋性。
該項目既是一場器官芯片技術能力的集中測驗,也是一場行業生態和監管信任的共建實驗。它所指向的,是一個不再依賴動物模型、以真實人類生理為基礎的毒性預測新時代。
在此之前,今年4月,FDA發布重磅政策,計劃逐步取消單抗和其他藥物的動物試驗要求,轉而使用包括基于人工智能的毒性計算模型、細胞系以及實驗室環境下的類器官毒性測試等。
隨著FDA與全球領先機構的深度合作,毒性預測領域正迎來一場歷史性變革。當技術創新與生態建設形成共振,一個無需動物實驗的新藥研發時代,已悄然拉開帷幕。
微生理系統走向“真實考場”
DILI(Drug-induced Liver Injury)一直是新藥開發過程中最常見、但又難以預警的非預期毒性事件之一。近年來,DILI被認為是新藥臨床失敗、上市撤回的主要原因,也因此成為各國藥監機構評估安全性風險的重點關注領域。
傳統毒性預測手段依賴動物模型,但由于人種種屬差異、生理過程不一致等問題,其預測效度越來越受到質疑。而以器官芯片為代表的微生理系統技術,因其能夠在體外模擬灌流、剪切力、屏障結構和細胞-基質相互作用,具備更高人源相關性和可量化輸出,被普遍認為是未來毒性預測的重要替代方案。
本次項目由FDA牽頭與3RsC牽頭,聯合多方終端用戶、平臺方與監管研究機構,通過統一SOP、模擬真實審批路徑、建立跨平臺數據對比分析框架,探索MPS能否作為DILI預測的科學工具,被正式納入新藥監管體系。
項目目前已向FDA“iSTAND”(Innovative Science and Technology Approaches for New Drugs)計劃提交聯合意向函,若通過,將成為MPS首次獲得FDA采信的“特定用途監管工具”。
非動物方法邁出關鍵一步
從目前已披露的信息來看,本項目的實施邏輯高度貼近監管采納所需的三要素:科學性、標準化與通用性。
科學性:通過真實毒性化合物測試、結果盲測、終端用戶參與判讀,提高數據可信度;
標準化:統一實驗設計與執行流程,跨平臺執行同一毒性預測任務,驗證可重復性;
通用性:收集多平臺數據結果,進行回顧性和預測性分析,為制定指南或通用參考標準打基礎。
此外,項目核心還包括終端用戶反饋機制(如默克Merck參與結果使用場景反饋)以及與FDA藥品評價研究中心(CDER)及其監管科學部門的聯動,確保所產出數據在未來具有實際監管指導意義。
FDA牽頭,欽定9家公司聯合推動
此次項目共匯集了9家主流器官芯片平臺公司,涵蓋了3D微組織、灌流芯片、干細胞誘導建模等不同技術路線,既包括深耕器官芯片多年的行業老將,也不乏近年來在AI輔助建模與標準化平臺開發方面表現突出的新銳企業。
耀速科技(Xellar Biosystems):成立于2021年,總部橫跨中美,專注開發高仿生、高通量MPS平臺,并融合AI圖像識別能力,在本項目中承擔實驗設計、數據整合與性能驗證等關鍵任務。
Axiom/LifeNet Health(美國):Axiom Bio成立于2023年,致力于通過其先進的AI/機器學習模型來預測藥物毒性;LifeNet Health是一家全球領先的非營利性再生醫學和生命科學組織,致力于器官和組織捐贈、處理以及提供用于移植的同種異體移植物。
BioIVT(美國):專注于提供各種健康和疾病狀態的樣本,包括人類和動物組織、細胞產品、血液以及其他生物體液,恭送以人類樣本資源和體外毒性測試服務為基礎,正在積極拓展與MPS系統結合的應用場景;
CN-Bio(英國):公司成立于2009年,總部位于英國劍橋,專注于開發和提供“芯片上器官(Organ-on-a-chip, OOC)”技術,器官芯片商用化較早,開發的PhysioMimix平臺在DILI預測中被廣泛使用,曾參與FDA合作項目;
DefiniGEN(英國):成立于2012年,源自劍橋大學,專注于利用誘導多能干細胞(iPSC)技術生產和銷售人源細胞產品,并通過干細胞誘導構建功能性肝細胞模型,用于代謝疾病和毒理評估;
InSphero(瑞士):成立于2009年,專注于開發和提供三維(3D)細胞培養模型和解決方案,以其GravityTRAP 3D微組織平臺著稱,廣泛應用于高通量毒性篩選和藥效建模;
Lena Biosciences(美國):成立于2008年,致力于開發和提供先進細胞培養解決方案,其MicroC3平臺支持長期灌流培養,適用于慢性毒性機制研究;
PredictCan(加拿大):專注毒性預測的新興企業,結合AI與微生理系統模型進行機制建模與量化分析;
TissUse(德國):成立于2010年,專注于開發和商業化其獨特的多器官芯片(Multi-Organ-Chip, MOC)技術,其開發的Humimic平臺支持多器官并聯培養,致力于實現系統性毒性反應研究。
從“替代方案”到“主路徑”,器官芯片拐點臨近
如果項目順利推進并獲得采信,這將不僅改變DILI毒性預測的實際手段,更可能推動整個新藥研發流程對非動物評估技術的系統性重構。
從更長遠的視角看,這也意味著器官芯片技術將從“研究工具”走向“監管工具”,從“學術驗證”走向“標準通用”。
對于相關企業而言,這不僅是一次能力驗證,更是一次國際話語權與行業規則共同體構建的參與機會。
當科學、倫理與效率不再互斥,器官芯片將不僅是一個“好技術”,更可能成為支撐新一代藥物研發范式的底層基石。
—The End—
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