首次！政府机构用芯片器官代替动物测试

肝脏芯片是一种经过工程改造的具有生物活性的微型人类器官。最近，美国食品药品监督管理局（FDA）开始测试这种芯片，希望可以作为一种可靠的模型来研究相关疾病。

通过这些实验，FDA可以知道从这些芯片上得到的数据，是否可以替代动物模型得到的数据，比如批准新药时的成瘾性研究和药物毒性研究。这是世界上第一次，政府官方机构采取芯片器官来代替动物模型测试。

FDA毒理学与食物安全部门资深顾问Suzanne Fitzpatrick在博客上宣布了这次实验。尽管这个芯片的设计是最初为了测试药物，Fitzpatrick的团队希望能够用它来检测身体器官对营养补充剂以及化妆品的反应。

他们也计划检测食源性病原体对特定器官的影响。FDA食物安全科学家们会先在肝脏芯片中测试，然后再在肾脏、肺、小肠芯片模型中测试。

这个芯片是由美国波士顿的生物技术公司Emulate制造。这个微型芯片的支架上养着多种不同的人类肝脏细胞，而且有一种模拟血液的液体流经这个芯片，带来养分，带走废物。Emulate的执行总监Geraldine Hamilton说，他们计划在芯片上加入免疫系统的成分，来看看它们对肝脏代谢是否有影响。

“人们愿意尝试新的技术，我感到很激动。”宾夕法尼亚州匹兹堡大学毒理学家Lawrence Vernetti说到，他也在开发一种新的微型肝脏芯片。动物的代谢和人的代谢在某些方面很不一样，比如巧克力对狗是有毒的。

尽管很多时候，对于研究食物在人体中毒性来说，动物都是很好的模型，但这并不能保证它们不会产生错误。Vernetti表示，为了达到长期目标，即减少用于实验的动物，必须开发出一种结果稳定的可靠替代系统。

Vernetti对于FDA那么快就开始测试这些芯片感到非常惊讶，但是他觉得这个决定是很及时的。因为这两年，公众的压力越来越大，他们希望实验中可以减少动物的使用。比如，在2013年，欧盟就禁止销售使用动物实验的化妆品。“你不可能不对这些产品进行测试——你只能寻找测试的替代品。”Vernetti说到，“这些芯片器官可能是很好的一个替代品”。

但是，芯片器官要替代动物实验仍然需要一定的时间。Vernetti表示，就算肝脏芯片结果显示没有毒性，也可能对其他器官比如心脏产生不可预见的毒性。研究人员想通过串联10个不同的器官芯片来解决这个问题，但这也很难排除所有的可能性。“在那之前，我们还有很多工作要做。”Hamilton认为。

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编译：褚佳晨

参考：Nature (2017)doi:10.1038/nature.2017.21818

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