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動物實驗替代的風口之下,一文解釋類器官行業(yè)最受關注的兩大問題

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動物實驗替代的風口之下,一文解釋類器官行業(yè)最受關注的兩大問題

類器官未來能在多大程度上替代動物模型,現(xiàn)在已經走到了哪一步?如何建立達到工業(yè)化標準的類器官行業(yè)標準,以說服包括藥企在內的下游客戶?

文|動脈新醫(yī)藥  

過去十年中,類器官的發(fā)展被視為干細胞研究中最令人振奮的進展之一。自2009年Hans Clevers實驗室首次培育腸類器官以來,類器官得到快速發(fā)展。近年來,中國類器官積累不斷提升,“十四五”國家重點研發(fā)計劃中也強調了類器官技術的應用前景。雖然國內類器官產業(yè)集群尚未完全形成,但已經涌現(xiàn)一批創(chuàng)新公司。

類器官在基礎研究、臨床診療研究和再生醫(yī)學中擁有巨大潛力,但目前行業(yè)整體仍處在早期培育階段,主要問題之一是缺乏成熟行業(yè)標準:如果類器官能夠形成標準,繼而推動寫入診療指南甚至納入醫(yī)保,類器官技術將能得到更多下游客戶認可,從而尋找更加廣闊的商業(yè)化路線。

類器官未來能在多大程度上替代動物模型,現(xiàn)在已經走到了哪一步?如何建立達到工業(yè)化標準的類器官行業(yè)標準,以說服包括藥企在內的下游客戶?近日,動脈新醫(yī)藥聯(lián)合翌圣生物舉辦「VB思享會」,邀請類器官領域創(chuàng)業(yè)公司以及類器官技術應用方,對比國內外類器官賽道發(fā)展情況,探討行業(yè)最受關注的兩大問題。

參與討論的嘉賓包括:北京協(xié)和醫(yī)院臨床藥理研究中心I期病房負責人陳銳、賽賦醫(yī)藥集團助理總裁傅鵬、丹望醫(yī)療創(chuàng)始人兼董事長華國強、大橡科技聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO周宇、翌圣生物產品總監(jiān)饒桂強。

“類器官賽道可以類比2014年的NGS”

8月,F(xiàn)DA批準了全球首個基于器官芯片研究獲得臨床前數(shù)據的新藥進入臨床試驗,不但體現(xiàn)了藥物開發(fā)商對類器官芯片研究提供的數(shù)據的信心,也表現(xiàn)了FDA對類器官芯片研究可信度的認可。

9月底,美國參議院無異議地一致通過了美國食品藥品監(jiān)督管理局現(xiàn)代化法案,該法案的目標是取消聯(lián)邦對新藥進行動物試驗的強制要求,可能在未來幾年大幅減少對實驗動物的使用。

從實驗室技術到應用,類器官未來能在多大程度上替代動物模型?目前類器官賽道走到了哪一步?

陳銳|北京協(xié)和醫(yī)院:中國最近5~10年做原創(chuàng)的藥物更多了,我們手里在做first in class的藥物也不少,我覺得對于這個趨勢來說的話,動物模型構建會面對更大的挑戰(zhàn)。

做原創(chuàng)藥的話,需要用動物模型找到這個藥物有效的證據,因為沒有同類藥指路了;另外需要建立動物到人體的橋接,如何從動物的數(shù)據推到人體的數(shù)據很關鍵。藥代動力學中,某些代謝通路從動物到人能夠預測得非常的準,甚至90%以上的準確率,但在某些代謝通路情況下,動物和人之間是完全不同的代謝酶。

還有比較擁擠的仿創(chuàng)藥賽道,時間就是金錢,如果類器官可以標準化、規(guī)范化地建模,縮短IND申報流程,而且讓這個過程的數(shù)據可信、規(guī)范、可靠,那么會成為一個很有利的競爭工具。

周宇|大橡科技:無論是類器官也好,器官芯片,還是類器官芯片,這種新的技術模型對于動物模型的替代,我個人認為是一種必然趨勢,當然這需要有一個循序漸進的過程。

首先,現(xiàn)在動物模型的種類是非常多的,而且大量的建模方法較為成熟,是目前最主要的非臨床研究的手段和工具。其次,監(jiān)管機構對于新技術的認知和認可也是需要一個過程。我相信,隨著類器官芯片的數(shù)據不斷產出,以及藥物驗證的積累,這個認知進程是在加速的。當前類器官芯片對于動物模型的替代可能是補充替代,我覺得未來會變成直接替代。

類器官技術的應用,首先會是在缺乏合適的動物模型,或者動物模型難以構建,以及動物模型的疾病表型與人體差異比較大的場景。

華國強|丹望醫(yī)療:最近國內外一些頂級醫(yī)院的臨床驗證數(shù)據的發(fā)表,大大促進了類器官領域的一些產業(yè)化的發(fā)展。整個類器官如果說是要是處于什么發(fā)展階段,我覺得可以類比于2014年或者2015年的NGS,類器官鼻祖Hans Clevers把類器官定義為NGD,即Next Generation Diagnosis,相對于NGS來說,NGD更處于一個快速的成長期。

“藥企會把類器官應用的數(shù)據挖一個底朝天”

類器官產品客戶主要為高校、醫(yī)院、研究機構等的實驗室或個人,以及藥企。產品的關鍵在于能否規(guī)模化、工業(yè)化,穩(wěn)定性水平與生產成本都是類器官公司的關鍵競爭力。但類器官行業(yè)還沒有成熟的標準,也會影響下游客戶對產品的接受度。

我們應該如何評價一個類器官產品,目前來看,行業(yè)的標準化探索有哪些?

華國強|丹望醫(yī)療:好的疾病模型都應該有一些指標和參數(shù)來評判,類器官也一樣。評價一個類器官模型的好壞,也需要結合其應用場景,對類器官來說其實主要就兩個。

一個是患者來源的類器官臨床藥物的預測這個場景。最重要的評價指標,就是與體內樣本的相似度及臨床療效的符合度。

第二個就是類器官模型應用于基礎的藥物篩選,對模型的有效性和穩(wěn)定性有要求,需要對類器官模型制備的整個鏈條制定標準和參數(shù)。從臨床樣本的運輸,到臨床樣本的質量標準,還有樣本的制備標準、培養(yǎng)標準;以及做臨床試驗的一些藥物敏感性參數(shù),怎么去判斷類器官的敏感度,需要確定cut off等參數(shù),這些對于類器官的標準化都是非常重要的。

周宇|大橡科技:器官芯片標準化的一個非常重要的關鍵點就在于模型功能的標準化,在器官芯片應用上面,國際藥企成立了一個IQ聯(lián)盟,過去幾年已經發(fā)表了多個關于器官芯片模型的文章,譬如像腸、肝、肺、腎等等這些,對模型的功能指標進行了定義。

舉個例子,肝的一個非常重要的功能是代謝,所以它有白蛋白、尿素等等的分泌,作為一個體外模型細胞,這些產物的表達量在模型生長或者測試的過程中,是不是能夠保持穩(wěn)定性也是非常重要的。

類器官模型需要哪些功能指標,這些功能指標達到什么程度才能應用于藥企的研發(fā)管線,其實這些標準已經有了,只是暫時還未受到監(jiān)管機構或官方認證,但我們在開發(fā)這些模型的時候,已經可以把這些標準作為參考。

同時在應用層面上,器官芯片或者類器官芯片,它作為一個評估的模型和工具,其結果的穩(wěn)定性和可重復性是工業(yè)客戶非常看重的指標,所以我們需要去構建的系統(tǒng)要具有非常高的穩(wěn)定性,也要能夠符合藥物篩選的這些基本要求,比如說像它的CV值要足夠小,Z factor也要足夠大。

藥企比較看重類器官產品的哪些特性?

華國強|丹望醫(yī)療:我們目前跟國內未來一些大藥企的合作當中,發(fā)現(xiàn)類器官在藥物研發(fā)的過程中的不同需求,比如說有些藥企跟我們對接的是有明確基因突變的藥物靶點模型,另外有一些藥企是在特定的類器官上進行化合物藥效的驗證,還有一部分藥企是走的更靠前,需要做類器官臨床試驗。丹望醫(yī)療有一個非常大的類器官庫,有一個藥企客戶的需求就希望在庫里面挑出來100個左右的類器官,然后在人源的類器官模型上模擬測試藥物在患者群的有效比例。

我覺得藥企對類器官應用的敏感性是很高的,對于疾病的模型要求也相當嚴格:他們會對類器官的質量體系,包括這些樣本到底是跟哪個醫(yī)院合作的,來源性是不是合法,有沒有一些倫理問題,藥篩的臨床數(shù)據是否完整,是否有藥物耐受的數(shù)據,Biobank里面的類器官模型有沒有驗證過,包括基因測序,病理等,而且他們更關注疾病模型建立以后的穩(wěn)定性,藥企會把數(shù)據挖一個底朝天,還會要求提供一些新的數(shù)據,比如10代以內疾病模型到底穩(wěn)定性如何?所以我覺得藥企對疾病模型的整體要求是比較高的。

“類器官技術要用實際案例去說服更多人”

類器官作為新技術,不可能盡善盡美,需要持續(xù)迭代。類器官還不能完全模擬代謝的情況,比如人體的血液代謝,以及器官和器官之間的相互因素等。但總體來看,類器官潛力巨大,未來可期。

如何看待類器官技術更多的應用前景?在商業(yè)化增長上,國內的類器官公司會有哪些競爭優(yōu)勢?

傅鵬|賽賦醫(yī)藥集團:除了體外類器官,體內類器官的作為一種藥物,其潛在價值也是一個重要的科研方向,比如說像胰島類器官,那么從現(xiàn)在公布的資料看,可以具有改善調節(jié)血糖的潛力。

還有視網膜黃斑變性領域,在眼科疾病上,給藥技術是一個門檻,類器官在上面也可以有一些應用。此外也看到肝炎引起肝衰竭,也就是NASH這樣的方向上,可以用到肝的類器官。所以我想未來類器官在論在體外、在體內,都有很高科研與應用價值。

周宇|大橡科技:我個人是非??春妙惼鞴偌夹g的前景的,如果技術更加成熟,成本進一步下降,是不是有可能再往前走一走,變成一個高通量的藥物發(fā)現(xiàn)平臺,以及在動物和人之間的橋接臨床轉化上面發(fā)揮更大作用。

陳銳|北京協(xié)和醫(yī)院:我認為類器官技術要用實際案例去說服更多人,包括科研機構的研究人員、醫(yī)生、藥政管理部門等等。這樣的案例前期也可以是科研方向的,在某些常見病或者罕見病上培養(yǎng)出類器官的疾病模型,或者輔助、加速藥物篩選,或者在機制探索上獲得一些啟發(fā)和結果。以科研作為突破口,就開拓了思路,如果能實現(xiàn)的話,我覺得可以幫助更多人認識類器官,推動后續(xù)的規(guī)范化、產業(yè)化應用。

華國強|丹望醫(yī)療:相比國外類器官行業(yè),國內的第一個優(yōu)勢是患者資源,因為人口眾多,所以樣本來源量大,具有多樣性,是非常好的樣本資源。

第二個就是成本優(yōu)勢,無論是人力方面,還是說上游產品的國產替代,都會降低整個產業(yè)鏈成本。

第三,中國作為生物醫(yī)藥領域潛在的最大市場,具有市場規(guī)模的優(yōu)勢。特別是在臨床上面,可能每年都是幾百萬的新增腫瘤患者,患者群體是極其大的,而且藥品市場增速也是非??斓摹?/p>

當然從政策方面也不可忽視,CDE對類器官等非動物模型的接受度越來越大。另外,由于中國人類遺傳方案的限制,外資背景的公司是很難去收集患者樣本建立類器官模型庫,所以相對來說是一個比較受保護的樣本資源庫,對國內的公司來說,其實也是一個利好。

本文為轉載內容,授權事宜請聯(lián)系原著作權人。

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動物實驗替代的風口之下,一文解釋類器官行業(yè)最受關注的兩大問題

類器官未來能在多大程度上替代動物模型,現(xiàn)在已經走到了哪一步?如何建立達到工業(yè)化標準的類器官行業(yè)標準,以說服包括藥企在內的下游客戶?

文|動脈新醫(yī)藥  

過去十年中,類器官的發(fā)展被視為干細胞研究中最令人振奮的進展之一。自2009年Hans Clevers實驗室首次培育腸類器官以來,類器官得到快速發(fā)展。近年來,中國類器官積累不斷提升,“十四五”國家重點研發(fā)計劃中也強調了類器官技術的應用前景。雖然國內類器官產業(yè)集群尚未完全形成,但已經涌現(xiàn)一批創(chuàng)新公司。

類器官在基礎研究、臨床診療研究和再生醫(yī)學中擁有巨大潛力,但目前行業(yè)整體仍處在早期培育階段,主要問題之一是缺乏成熟行業(yè)標準:如果類器官能夠形成標準,繼而推動寫入診療指南甚至納入醫(yī)保,類器官技術將能得到更多下游客戶認可,從而尋找更加廣闊的商業(yè)化路線。

類器官未來能在多大程度上替代動物模型,現(xiàn)在已經走到了哪一步?如何建立達到工業(yè)化標準的類器官行業(yè)標準,以說服包括藥企在內的下游客戶?近日,動脈新醫(yī)藥聯(lián)合翌圣生物舉辦「VB思享會」,邀請類器官領域創(chuàng)業(yè)公司以及類器官技術應用方,對比國內外類器官賽道發(fā)展情況,探討行業(yè)最受關注的兩大問題。

參與討論的嘉賓包括:北京協(xié)和醫(yī)院臨床藥理研究中心I期病房負責人陳銳、賽賦醫(yī)藥集團助理總裁傅鵬、丹望醫(yī)療創(chuàng)始人兼董事長華國強、大橡科技聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO周宇、翌圣生物產品總監(jiān)饒桂強。

“類器官賽道可以類比2014年的NGS”

8月,F(xiàn)DA批準了全球首個基于器官芯片研究獲得臨床前數(shù)據的新藥進入臨床試驗,不但體現(xiàn)了藥物開發(fā)商對類器官芯片研究提供的數(shù)據的信心,也表現(xiàn)了FDA對類器官芯片研究可信度的認可。

9月底,美國參議院無異議地一致通過了美國食品藥品監(jiān)督管理局現(xiàn)代化法案,該法案的目標是取消聯(lián)邦對新藥進行動物試驗的強制要求,可能在未來幾年大幅減少對實驗動物的使用。

從實驗室技術到應用,類器官未來能在多大程度上替代動物模型?目前類器官賽道走到了哪一步?

陳銳|北京協(xié)和醫(yī)院:中國最近5~10年做原創(chuàng)的藥物更多了,我們手里在做first in class的藥物也不少,我覺得對于這個趨勢來說的話,動物模型構建會面對更大的挑戰(zhàn)。

做原創(chuàng)藥的話,需要用動物模型找到這個藥物有效的證據,因為沒有同類藥指路了;另外需要建立動物到人體的橋接,如何從動物的數(shù)據推到人體的數(shù)據很關鍵。藥代動力學中,某些代謝通路從動物到人能夠預測得非常的準,甚至90%以上的準確率,但在某些代謝通路情況下,動物和人之間是完全不同的代謝酶。

還有比較擁擠的仿創(chuàng)藥賽道,時間就是金錢,如果類器官可以標準化、規(guī)范化地建模,縮短IND申報流程,而且讓這個過程的數(shù)據可信、規(guī)范、可靠,那么會成為一個很有利的競爭工具。

周宇|大橡科技:無論是類器官也好,器官芯片,還是類器官芯片,這種新的技術模型對于動物模型的替代,我個人認為是一種必然趨勢,當然這需要有一個循序漸進的過程。

首先,現(xiàn)在動物模型的種類是非常多的,而且大量的建模方法較為成熟,是目前最主要的非臨床研究的手段和工具。其次,監(jiān)管機構對于新技術的認知和認可也是需要一個過程。我相信,隨著類器官芯片的數(shù)據不斷產出,以及藥物驗證的積累,這個認知進程是在加速的。當前類器官芯片對于動物模型的替代可能是補充替代,我覺得未來會變成直接替代。

類器官技術的應用,首先會是在缺乏合適的動物模型,或者動物模型難以構建,以及動物模型的疾病表型與人體差異比較大的場景。

華國強|丹望醫(yī)療:最近國內外一些頂級醫(yī)院的臨床驗證數(shù)據的發(fā)表,大大促進了類器官領域的一些產業(yè)化的發(fā)展。整個類器官如果說是要是處于什么發(fā)展階段,我覺得可以類比于2014年或者2015年的NGS,類器官鼻祖Hans Clevers把類器官定義為NGD,即Next Generation Diagnosis,相對于NGS來說,NGD更處于一個快速的成長期。

“藥企會把類器官應用的數(shù)據挖一個底朝天”

類器官產品客戶主要為高校、醫(yī)院、研究機構等的實驗室或個人,以及藥企。產品的關鍵在于能否規(guī)?;?、工業(yè)化,穩(wěn)定性水平與生產成本都是類器官公司的關鍵競爭力。但類器官行業(yè)還沒有成熟的標準,也會影響下游客戶對產品的接受度。

我們應該如何評價一個類器官產品,目前來看,行業(yè)的標準化探索有哪些?

華國強|丹望醫(yī)療:好的疾病模型都應該有一些指標和參數(shù)來評判,類器官也一樣。評價一個類器官模型的好壞,也需要結合其應用場景,對類器官來說其實主要就兩個。

一個是患者來源的類器官臨床藥物的預測這個場景。最重要的評價指標,就是與體內樣本的相似度及臨床療效的符合度。

第二個就是類器官模型應用于基礎的藥物篩選,對模型的有效性和穩(wěn)定性有要求,需要對類器官模型制備的整個鏈條制定標準和參數(shù)。從臨床樣本的運輸,到臨床樣本的質量標準,還有樣本的制備標準、培養(yǎng)標準;以及做臨床試驗的一些藥物敏感性參數(shù),怎么去判斷類器官的敏感度,需要確定cut off等參數(shù),這些對于類器官的標準化都是非常重要的。

周宇|大橡科技:器官芯片標準化的一個非常重要的關鍵點就在于模型功能的標準化,在器官芯片應用上面,國際藥企成立了一個IQ聯(lián)盟,過去幾年已經發(fā)表了多個關于器官芯片模型的文章,譬如像腸、肝、肺、腎等等這些,對模型的功能指標進行了定義。

舉個例子,肝的一個非常重要的功能是代謝,所以它有白蛋白、尿素等等的分泌,作為一個體外模型細胞,這些產物的表達量在模型生長或者測試的過程中,是不是能夠保持穩(wěn)定性也是非常重要的。

類器官模型需要哪些功能指標,這些功能指標達到什么程度才能應用于藥企的研發(fā)管線,其實這些標準已經有了,只是暫時還未受到監(jiān)管機構或官方認證,但我們在開發(fā)這些模型的時候,已經可以把這些標準作為參考。

同時在應用層面上,器官芯片或者類器官芯片,它作為一個評估的模型和工具,其結果的穩(wěn)定性和可重復性是工業(yè)客戶非??粗氐闹笜耍晕覀冃枰嫿ǖ南到y(tǒng)要具有非常高的穩(wěn)定性,也要能夠符合藥物篩選的這些基本要求,比如說像它的CV值要足夠小,Z factor也要足夠大。

藥企比較看重類器官產品的哪些特性?

華國強|丹望醫(yī)療:我們目前跟國內未來一些大藥企的合作當中,發(fā)現(xiàn)類器官在藥物研發(fā)的過程中的不同需求,比如說有些藥企跟我們對接的是有明確基因突變的藥物靶點模型,另外有一些藥企是在特定的類器官上進行化合物藥效的驗證,還有一部分藥企是走的更靠前,需要做類器官臨床試驗。丹望醫(yī)療有一個非常大的類器官庫,有一個藥企客戶的需求就希望在庫里面挑出來100個左右的類器官,然后在人源的類器官模型上模擬測試藥物在患者群的有效比例。

我覺得藥企對類器官應用的敏感性是很高的,對于疾病的模型要求也相當嚴格:他們會對類器官的質量體系,包括這些樣本到底是跟哪個醫(yī)院合作的,來源性是不是合法,有沒有一些倫理問題,藥篩的臨床數(shù)據是否完整,是否有藥物耐受的數(shù)據,Biobank里面的類器官模型有沒有驗證過,包括基因測序,病理等,而且他們更關注疾病模型建立以后的穩(wěn)定性,藥企會把數(shù)據挖一個底朝天,還會要求提供一些新的數(shù)據,比如10代以內疾病模型到底穩(wěn)定性如何?所以我覺得藥企對疾病模型的整體要求是比較高的。

“類器官技術要用實際案例去說服更多人”

類器官作為新技術,不可能盡善盡美,需要持續(xù)迭代。類器官還不能完全模擬代謝的情況,比如人體的血液代謝,以及器官和器官之間的相互因素等。但總體來看,類器官潛力巨大,未來可期。

如何看待類器官技術更多的應用前景?在商業(yè)化增長上,國內的類器官公司會有哪些競爭優(yōu)勢?

傅鵬|賽賦醫(yī)藥集團:除了體外類器官,體內類器官的作為一種藥物,其潛在價值也是一個重要的科研方向,比如說像胰島類器官,那么從現(xiàn)在公布的資料看,可以具有改善調節(jié)血糖的潛力。

還有視網膜黃斑變性領域,在眼科疾病上,給藥技術是一個門檻,類器官在上面也可以有一些應用。此外也看到肝炎引起肝衰竭,也就是NASH這樣的方向上,可以用到肝的類器官。所以我想未來類器官在論在體外、在體內,都有很高科研與應用價值。

周宇|大橡科技:我個人是非??春妙惼鞴偌夹g的前景的,如果技術更加成熟,成本進一步下降,是不是有可能再往前走一走,變成一個高通量的藥物發(fā)現(xiàn)平臺,以及在動物和人之間的橋接臨床轉化上面發(fā)揮更大作用。

陳銳|北京協(xié)和醫(yī)院:我認為類器官技術要用實際案例去說服更多人,包括科研機構的研究人員、醫(yī)生、藥政管理部門等等。這樣的案例前期也可以是科研方向的,在某些常見病或者罕見病上培養(yǎng)出類器官的疾病模型,或者輔助、加速藥物篩選,或者在機制探索上獲得一些啟發(fā)和結果。以科研作為突破口,就開拓了思路,如果能實現(xiàn)的話,我覺得可以幫助更多人認識類器官,推動后續(xù)的規(guī)范化、產業(yè)化應用。

華國強|丹望醫(yī)療:相比國外類器官行業(yè),國內的第一個優(yōu)勢是患者資源,因為人口眾多,所以樣本來源量大,具有多樣性,是非常好的樣本資源。

第二個就是成本優(yōu)勢,無論是人力方面,還是說上游產品的國產替代,都會降低整個產業(yè)鏈成本。

第三,中國作為生物醫(yī)藥領域潛在的最大市場,具有市場規(guī)模的優(yōu)勢。特別是在臨床上面,可能每年都是幾百萬的新增腫瘤患者,患者群體是極其大的,而且藥品市場增速也是非??斓?。

當然從政策方面也不可忽視,CDE對類器官等非動物模型的接受度越來越大。另外,由于中國人類遺傳方案的限制,外資背景的公司是很難去收集患者樣本建立類器官模型庫,所以相對來說是一個比較受保護的樣本資源庫,對國內的公司來說,其實也是一個利好。

本文為轉載內容,授權事宜請聯(lián)系原著作權人。