美國食品和藥物管理局（FDA）已開始測試晶片肝臟（模擬生物功能的人體器官微型模型）是否可以可靠地模擬人體對食品和食源性疾病的反應。這些實驗將幫助該機構確定，公司在申請批准新化合物（例如可能被證明有毒的食品新增劑）時，是否可以用晶片資料代替動物資料。這是全球任何監管機構首次將晶片器官作為動物試驗的替代方案。
FDA食品安全部門的毒理學高階顧問蘇珊娜·菲茨帕特里克在4月11日的一篇部落格文章中宣佈了這一舉措。儘管這些晶片是為藥物測試而設計的，但菲茨帕特里克的部門希望利用它們來檢視各個器官如何處理膳食補充劑和化妝品等產品。他們還將能夠測試食源性病原體如何影響特定器官。FDA食品安全科學家將首先評估人體肝臟晶片，然後再轉向腎臟、肺和腸道模型。
這些晶片由馬薩諸塞州波士頓的生物技術公司Emulate製造。微型器官包含多種在支架上生長的人肝細胞，並透過系統不斷泵送類似血液的液體，以輸送營養並清除廢物。Emulate執行長傑拉爾丁·漢密爾頓表示，他們還可以向晶片新增免疫系統成分，以測試它如何影響肝臟代謝。
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任重道遠
“我很高興人們願意嘗試這種新技術，”賓夕法尼亞州匹茲堡大學的毒理學家勞倫斯·韋內蒂說，他正在開發另一種肝臟晶片。動物代謝的某些方面與人類明顯不同：例如，巧克力對狗有毒。他說，儘管動物通常是預測人類毒性問題的良好模型，但它們並非萬無一失。如果長期目標是減少用於測試的動物數量，“我們必須拿出一個系統，讓科學領域的監管機構相信由此得出的答案”，韋內蒂說。
韋內蒂說，他對監管機構如此迅速地開始測試這些裝置感到驚訝，但他表示，由於公眾要求儘量減少在研究中使用動物的壓力越來越大，因此這項決定是及時的。例如，在2013年，歐盟禁止銷售在動物身上進行過測試的化妝品。“你不能停止測試這些東西——你必須提供一種替代方案，”韋內蒂說。“這些人體晶片裝置可能是一個不錯的答案。”
該公告對動物權利活動家來說是一次勝利。“動物不必遭受中毒測試來改善人類的醫療保健，我們很高興 FDA 正在採取行動，”弗吉尼亞州諾福克的善待動物組織 (PETA) 高階副總裁凱西·吉列爾莫在給《自然》的一份宣告中說。
儘管如此，晶片器官要完全取代動物試驗還需要一段時間。漢密爾頓指出，即使人體肝臟晶片能夠無障礙地處理毒素，也可能對其他器官（如心臟）產生不可預見的影響。儘管研究人員正在努力將多達十個晶片連線在一起，但完全消除動物研究“目前不在我們的視野之內”，漢密爾頓說。“從現在到那時，我們還有很多事情要做。”
本文經許可轉載，並於 2017年4月12日首次釋出。