临床前动物实验被取代?类器官“新秀”,掀起百亿风口发表时间:2023-06-20 16:51 ![]() 我国类器官行业仍处于起步阶段,预估国内类器官市场将达百亿以上。 这一项认知,正在被打破。 去年8月,美国FDA批准了全球首个完全基于类器官芯片研究取得临床前数据的药物进入临床试验。 该药物的临床前研究,由赛诺菲和类器官芯片公司Hesperos合作完成。研究者通过提取人类相关细胞,生成了模拟两种罕见疾病的器官芯片模型,通过芯片来评估药品的作用。 年底,美国众议院正式批准了《FDA现代化法案2.0》,将新药研发的动物实验调整为“非临床测试和试验”,让类器官试验数据得以成为监管层认可的新药临床试验注册证据。 这一变更,意味着类器官发展迎来历史性机遇,很大程度点燃了投资人的热情。 类器官,这一前沿技术被医学界称为“研究疾病的利器,再生医学的未来”。 在多重因素的搅动下,国内外类器官和器官芯片屡屡获得融资,成为生物医药投融资的一大热点。 1 风口上的类器官行业: 提升新药研发成功率,降低成本 新药研发中,动物实验是关键环节,也是大量消耗成本的集中阶段。 据统计,2021年开发一款新药的平均成本高达约20亿美元,而进入临床开发阶段的新药失败率近90%。 相较于传统的动物评价体系,类器官具有成本低、实验流程简洁、可重复性好、种属差异小等优势,可以在临床实验前更充分的进行效价评估,将不合适的药物排除,从而提升药物研发成功率,降低后期药物开发成本且不伤害动物。 此外,目前全球仍有上千种罕见病没有治疗方法,很大原因就是缺乏模拟这些疾病的动物模型,肿瘤、心血管等重大疾病也面临类似窘境。 如果类器官实验可以提供监管层认可的验证数据,市场空间无疑是巨大的。 分别为类器官、组织样本、动物模型 相关报道称,2019年北美类器官市场达到2.9139亿美元,预计将在2027年达到14.0647亿美元,将以21.7%的复合年增长率增长。 世界卫生组织国际癌症研究机构显示,2020年全球新发癌症病例1929万例,中国新发癌症病例457万例;2020年全球癌症死亡病例996万例,中国癌症死亡病例300万例。 预估国内类器官市场将达百亿以上,随着新的药物管线的不断涌现,临床和患者对个体化治疗的需求日益增进,市场空间将持续增长。 2 从新药研发到临床治疗 应用前景广,市场潜力巨大 类器官技术凭借其高仿生性的独特优势,有广阔应用前景—— 建构疾病模型 类器官模型最显著的优势是人源性、近生理性。 针对那些难以通过动物模型模拟的人类疾病,类器官可以基于源自干细胞的人体组织进行建模,研究分析。 目前,研究人员已经在肝癌、胰腺癌和结肠癌肝转移组织中,通过穿刺获得活检,成功的在体外进行类器官培养。 精准医疗,筛选抗癌药物 当前肿瘤的异质性,是导致抗肿瘤药物无效或耐药复发的主要原因之一。即使是基因突变谱相同的患者,其药物反应也各异。 因此,越来越多的研究建立了肿瘤类器官生物库,进行抗肿瘤药物高通量筛选和预测药物反应。 预测药物毒性 大多数药物在临床批准前被中止研发,器官毒性是主要原因,最常见的是肝脏和肾脏药物性损伤。 而人源性类器官可以为药物毒性预测提供更精确的手段。此外,类器官还是新药筛选、个体化治疗的较好模型。 组织和器官再生,用于自体移植 现代医学虽然已经能够实现异体移植,但是存在供体数量严重短缺以及组织排斥等问题。 类器官能够同基因组织扩增从而用于自体移植,为器官替代策略提供可再生资源。 3 国外药企巨头争相布局 国内处于起步阶段 如今,类器官所联动的器官芯片、干细胞技术、生物3D打印等高精尖医学技术已然成为世界龙头药企争相布局的热点。 2015年起,辉瑞、艾伯维、强生、罗氏、默沙东、诺华、BMS、赛诺菲、GSK、阿斯利康、武田制药等知名企业都已开启征战类器官的计划。 而国内类器官公司的成立时间集中在2018年至2021年,行业处于起步阶段。 在产业端,国内有创芯国际、大橡科技、希格生科、科途医学、丹望医疗等布局于类器官领域,进展良好;百济神州、药明康德、恒瑞医药等也在探索将类器官技术应用于新药研发。 得益于政策鼓励,投资活跃度明显提升。 “十四五”国家重点研发计划,首批重点任务 2021年,我国科技部把“基于类器官的恶性肿瘤疾病模型”列入该计划中,作为首批启动重点专项任务。 重点指出,类器官作为一项重大的技术突破被用于疾病模型的建立中,且可用于研究病理状态下干细胞变异、异质性及其发生机理,挖掘疾病诊疗的新靶标,探索诊疗新策略。 已列入“基因治疗及细胞治疗技术指导原则” 国家食品药品监督管理局药品审评中心(CDE)将类器官列入基因治疗及针对基因修饰细胞治疗产品的指导原则当中,明确表示“当缺少合适的动物模型满足试验需要时,可以使用类器官等替代性模型开展试验”。 来源:科技部、CDE 国内的初创项目开始在2021年受到资本市场的重点关注,鼎晖VGC、国投创新、凯风创投、德联资本等明星机构率先入局。 从区域分布来看,国内类器官公司主要集中在广深、长三角以及北京。一部分原因是类器官作为新技术,需要与高校、医院、研究机构在成果转化上密切合作。中山大学、深圳清华大学研究院,长三角地区的复旦大学、东南大学等,近几年都在类器官领域发力。 去年9月,珠海澳大科技研究院(简称“珠研院”)携手创芯国际生物科技(广州)有限公司,共建珠海澳大科技研究院-创芯科技暨广东省类器官研究中心联合实验室,在横琴粤澳深度合作区揭牌,将聚焦类器官精准医学研究与应用,推进粤澳健康产业链发展。 根据目前融资频率和金额来看,目前国内类器官行业仍然处于比较早期的发展阶段。 类器官行业的上游公司主要集中在为3D细胞培养提供试剂和材料原料,包括提供细胞支架材料、胞外基质、细胞生长因子、培养基和生物反应器等。中下游公司营收点主要在于给各大新药测试公司提供药物体外试验方案和疾病模型,即临床试验外包服务。 ![]() 国内除了传统的国外细胞培养试剂和原料代理商外,中下游的公司较为稀疏。类器官产业集群尚未形成。 4 完全替代动物实验 仍要漫长探索 目前类器官行业整体仍处在早期培育阶段。 长远来看,类器官相关产品具备抢占实验动物大额市场的潜力,但过程是循序渐进的。 类器官还无法完全替代动物的主要原因在于:不论是技术层面,还是监管层面,对类器官的效应还处于探索初期。 据多位从业者表示,类器官要取代动物实验的一个前提是,有充分的数据,能向各方证明其成果效率,尤其是监管方。而当前FDA放大类器官相关技术在新药研究中的入口,是行业加紧研究,积累实践结果的好时机。 类器官技术是一种新兴的研究工具,但目前仍存在一些局限性。比如,它尚未完全模拟真实器官的功能,因此不能完全替代动物或人体模型。还可能不能完全模拟真实器官对药物的敏感性和反应,因此药物研究的结果可能不够准确,等等。 在此期间,全球的监管部门和新技术在同时接受考验。比如目前行业发展的难题之一在于缺乏成熟的行业标准,类器官模型需要哪些功能指标,这些功能指标达到什么程度才能引用于药企的研发管线等等。 在标准化、规模化、产业化逐步完善后,类器官行业的科研成果也能更好地实现转化。 业内人士表示,国内类器官行业发展有三大制约因素:类器官样本库设立及应用中合规路径的打通、类器官的人遗属性及“外方单位”认定标准亟待明确、类器官企业的外商投资问题。 随着法规不断完善、技术不断成熟、应用不断拓展,今年将是我国类器官发展史上至关重要的一年。 ![]() 综合自:亚泰资本、锐翎资本,类器官行研报告;健识局、创芯国际、21世纪经济报道、清大剑桥、医趋势 视觉设计 | 黎倩儿 |