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FDA法案修订,器官芯片引领药物研发变革
2022-09-08 800

FDA法案修订,器官芯片引领药物研发变革

引言:近日美国众议院通过《2022年食品和药品修正案(H.R.7667 - Food and Drug Amendments of 2022)》,正式将器官芯片纳入药物非临床实验环节。


法案修订:器官芯片引领药物研发变革

2022年6月8日,美国众议院通过一项法案—《2022年食品和药品修正案(H.R.7667 - Food and Drug Amendments of 2022)》,用于对《联邦食品、药品和化妆品法(FFDCA)》进行修订。

FFDCA是美国国会在1938年通过的一系列法案的总称,赋予美国食品药品监督管理局(FDA)监督监管食品安全、药品、及化妆品的权力,自颁布至今仍然作为FDA监管权限的核心基础。

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本次修订法案重新调整了FDA对于特定药品和医疗器械的费用投入、提高了临床试验多样性的要求,并对药物研发的各项流程环节进行拓展和完善。

其中针对FFDCA (21 U.S.C. 355)药物开发相关条款,进行了两项重要调整:

(1)将原本的法案中“动物实验“统一修订为”非临床实验“,削减了传统认知中将“动物实验”等同于“临床前实验”的强关联性,并对“非临床实验”明确了定义:药物临床试验阶段之前或期间进行的体外实验或非人类体内实验。

(2)首次将器官芯片和微生理系统(Organ chips and microphysiological systems)作为独立的药物非临床实验评估体系纳入法案,器官芯片和细胞模型、计算机建模以及动物模型等视为同等重要的研究手段。

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器官芯片概念由来已久,在2016年就被达沃斯论坛列为“十大新兴技术”之一。器官芯片指的是一种在芯片上构建的器官生理微系统,以微流控和组织工程为核心,可以在体外模拟构建包含有多种活体细胞、功能组织界面、生物流体和机械力刺激等复杂因素的组织器官微环境,反映人体组织器官的主要结构和功能体征。

2010年,器官芯片技术开始真正走上发展的快车道。从早期的器官芯片雏形、肺、肠、肝等单器官芯片再到串联多个器官的多器官芯片,科研人员逐渐开发出功能更为完整和复杂、仿真度更高的模型。

2011年,美国政府率先启动人体微生理系统(器官芯片)国家战略,将器官芯片从战略层面制定支持计划;随后欧洲国家也相继加大对器官芯片的投入。在工业界,欧美众多头部药企成立了非营利组织IQ联盟(Innovation and Quality Consortium),以推动器官芯片在药物研发中的规范化应用。

2020年,中国工程院将器官芯片评选为全球工程前沿技术。

2021年,我国在细胞治疗和基因治疗发布的指导原则,这个是法规上的里程碑。

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同时基于3R原则,欧美多个机构出台政策以推动动物替代实验,美国环保署计划将于2035年取消所有哺乳动物测试,采用器官芯片作为药物评价标准。

长久以来,药物进入临床研究前需要在动物模型上验证有效性和安全性。然而,动物模型始终无法精确模拟出真正的人体病生理系统。有数据显示,约92%在动物实验中证明了安全、有效的药物,却在临床试验中失败。

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本次修订法案的推出,显示了FDA对于新兴技术用于新药研发的积极态度,同时也确定了器官芯片/微生理系统作为非临床实验研究模型的重要地位,希望借助这种人源体系、高仿生、高通量创新模型,为药物的早期研发和临床转化带来革命性的突破。


类器官芯片:“升级版”器官芯片

类器官芯片(Organoids-on-chips)是将类器官(Organoids)和器官芯片(Organ chips)技术结合所缔造的一种高通量、高仿生体外模型构建平台。

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类器官偏向生物学,利用细胞因子诱导成体干细胞自组装形成人体微器官,其优势在于高仿真性,具有与人体器官高度相似的组织学特征和功能,但在可控性、可重复性上具有局限。

器官芯片偏向于生物医学工程,是基于微流控芯片上构建人体器官生理微系统,在建模的可控性和标准化上具有优势,可以通过共培养技术实现更复杂模型的构建;但是由单一种类细胞构建的器官芯片模型在生物学的仿生程度远远不够。

类器官芯片整合了两种技术路线的优势,是最先进技术交叉融合的实践,更大程度突破了单一类器官和器官芯片的局限性,为医药产业的快速发展带来了新思路。2019年,Science杂志发表的综述首次提出了类器官芯片概念,类器官芯片也被视为器官芯片发展最前沿的方向之一。

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北京大橡科技有限公司是中国领先的研发和生产人体类器官芯片的高科技公司,并致力于推动和引领类器官芯片在新药研发、疾病建模和个体化精准医疗等领域的广泛应用,目前公司已成功构建包含正常人体生理器官模型及肿瘤疾病模型在内的十余种高仿生类器官芯片。

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这些模型将助力新药精准筛选和研发,提高体外药效实验数据对临床试验的预测率;作为降本增效手段,协助药企IND安评实验不受限于当前昂贵的动物实验;为细胞疗法、基因治疗等新型治疗产品提供更丰富更具价值的实验场景。

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大橡科技目前已完成与武汉国家级人类遗传资源库的合作签约,可合规开发并使用人源(患者来源)类器官及类器官芯片,并已同多家BigPharma和Biotech开展合作,将类器官芯片广泛应用于药物高通量筛选、药理药效研究、毒理安全性评价以及临床转化医学等药物研发全流程,也在积极同行业协会、国家药品相关机构沟通,推动中国类器官芯片行业标准的制定。

我们期望提供更精准、更高效、更经济的药物研发解决方案,促进医药研发领域的变革,推动医药产业的发展,为创新药物研发带来全新的思路。