在现代医学的发展进程中，动物试验发挥了不可磨灭的作用。
我们知道临床试验是药物评估药物安全性和有效性的最后一步，而能够最大程度降低参与临床试验的志愿者的健康风险则依赖于临床前研究的数据。
临床前研究，尤其是动物试验结果一定程度上决定着一款候选药物是否进入临床试验。从某种意义上讲，动物试验≈临床前试验，临床前试验≈动物试验。
每年都会有数以千万的老鼠被用于临床前药物毒理测试，美国每年用于实验室的小白鼠多达2500万只。
但矛盾也随之而来，近年来，研究“去动物化”的呼声已经在业内越来越强。
一方面，一些动物保护主义者更注重于动物福利。动物实验在伦理方面存在争议。 另一方面，一些公司对FDA要求开展动物实验感到不满，这些公司认为动物实验耗费了数以百万美元的资金，不但减缓了药物开发的进度，同时让药物价格更高。 2019年，Vanda制药公司也曾起诉FDA，指控其要求在狗身上对一种抗恶心药物进行额外的毒性测试是不合理的。（但2020年，美国法官以当时管理FDA药物评估的法律中要求动物实验为由，判决该公司败诉。） 再者，人们希望能将新药更有效地推向市场。目前有超过90%进入人体临床试验阶段的药物因为不安全或无效宣告失败，起不到它被认为应该具有的指导和预测人体临床试验的作用，因此有人认为动物实验是浪费时间、金钱和生命。 加上，近些年来，信息技术、测序技术、机器学习、细胞培育技术作为底层工具发展迅猛，给生物3D打印、人体组织模型、数据预测等药物研发环节提供了新技术爆发的可能。
在动物保护组织多年推动下，FDA开始积极推动减少动物试验。
为平衡动物保护主义组织、大药厂、政府之间的需求，2022年9月29日，美国参议院无异议地一致通过了美国食品药品监督管理局现代化法案（FDA Modernization Act 2.0），该法案的目标是取消联邦对新药和仿制药进行动物试验的强制要求，旨在未来几年里大幅减少动物试验的使用。
于2022年12月23日，美国众议院批准了该法案，由Joe Biden总统将“FDA Modernization Act 2.0”签署为法律：新的临床药物申请无需在动物身上进行测试，即可获得美国食品药品监督管理局（FDA）的批准。也就是说，FDA不再要求药物临床试验前进行动物试验。
Science期刊也于1月10日发布了这一重磅新闻，在学术界引发了广泛热议。因为无论是药物开发还是基础研究，动物试验及实验都是生命科学研究里非常重要的步骤。
这一变化受到动物福利组织的欢迎，这可能标志着在80多年的药物安全监管之后，从动物试验方面的重大转变。
非营利性动物福利组织——人道经济中心（Center for a Humane Economy）的研究和监管政策主任Tamara Drake说：“这个变化是巨大的，这对行业来说是一个胜利。”
动物伦理治疗实验室调查部高级副总裁Kathy Guillermo说：“FDA现代化法案为更好的科学研究和更快的药物开发打开了大门，它有可能使数百万动物免于痛苦和死亡。”
新法案带来了哪些可能性
对于药企来讲，这可能标志着，他们现在有了更多的选择，对动物模型的依赖也减少了。在药物研发早期，他们可以最大限度地选择合适的方法，而不是被迫走动物路线。
据《Science》报道，Tamara Drake小组和美国动物健康行动（Animal Wellness Action）等推动此次变革的组织认为，在药物研制过程中，FDA应该更多依赖计算机建模、“器官芯片”和其他在过去10至15年里发展起来的非动物方法。
目前看来，最有可能部分替代动物试验的技术就是类器官和器官芯片。
类器官是指一种利用人体干细胞、祖细胞等在体外培养出的3D细胞培养物并具有一定的空间结构组织类似物，具有类似器官功能的模型。 类器官最大的优点在于：其能短时间内构建出高度模拟人体内真实情况的体外培养模型。类器官作为体外器官模型，它们可以高度模拟人体内器官结构和功能特征，所以，类器官技术能为疾病建模和药物筛选提供强大的平台。 器官芯片则更进一步，以类器官为基础，在芯片上构建三维的人体器官生理微系统。 通俗而言将来自大脑、肝脏、肺和肾脏等器官的活细胞和组织排列在芯片通道上，体外构建器官微生理系统，模拟人体不同组织器官的主要结构特征和复杂的器官间联系，从而预测人体对药物产生的反应，比二维静态细胞培养和动物模型更能准确预测药物特性，在药物筛选、疾病模型构建和个性化医疗等领域有着广泛的应用前景。该技术优势就在于可控性和标准化，可以通过共培养技术实现更复杂模型的构建。 《Science》在文中还给出了示例，Emulate公司董事会成员，哈佛大学生物工程师Don Ingber的实验室开发了器官芯片技术。 这种芯片通常由嵌在硅基聚合物中的中空通道组成，其尺寸仅为一个U盘大小。这些通道内有来自大脑、肝脏、肺部和肾脏等器官的活细胞和组织。液体在其中流动，以模拟血液在微小的血管中流动，就像它在活体器官中一样。在人体中，由于肝脏是药物代谢排泄的主要器官之一，药物损害经常在肝脏中显示出来。当通过肝脏泵送的实验性药物损害细胞时，人类肝脏芯片可以警告这种毒性。 据Emulate公司发表的研究显示，该肝脏芯片正确识别了87%的毒性药物，包括临床中因肝脏毒性而失败和上市后因肝损伤被撤回的药物，且没有错误地识别无毒药物。 而类器官芯片整合了类器官和器官芯片两种技术路线的优势。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。 2022年8月，FDA批准了全球首个完全基于“类器官芯片”研究获得临床前数据的新药（NCT04658472）进入临床试验。这一里程碑事件，意味着“类器官芯片”实验，首次取代了传统动物实验，并且正式被官方认可。
动物实验，目前无法完全替代！
但这是否意味着动物实验能马上替代，显然不切实际。实验生理学之父Claude Bernard曾说，没有动物的比较研究，实践医学就不可能获得科学的特征。
“去动物实验化”，其实在美国已经流行了很久，但要真正实现，还是取决于当前的技术发展，是否拥有可以替代动物的实验？
在没有找到100%完全替代方法的前提下，临床前的动物实验仍然非常有必要。
新技术能在多大程度上完全替代动物试验，还有待观察，需要更多的数据支持，尚有很多问题有待解决。新技术仍面临着不少的不足和缺陷，比如：
（1）异质性：比如干细胞可能取自不同的个体，培养出来的类器官在大小、形状和细胞成分方面都是异质的（某些特征存在差异）；不仅如此，可能干细胞取自同一个个体、培养在同一个实验室，都存在这种异质性，这就使得其中短期内无法在疾病建模领域应用（因为需要大规模、高一致性模型）。 （2）类器官功能和结构问题：相比真正器官，类器官目前仍过于简单，缺少血管形成、神经支配等重要的生理过程。比如目前最好的多细胞肝脏类器官模型可能会缺少功能性胆管网络、缺乏正常的肝脏分区模式等，无法概括人体器官的全部功能库。在真实的人体中，药进入后会在体内循环，还涉及血脑屏障等等，需要考虑的方面更多。 （3）系统化方面：许多疾病的发生都是多器官系统共同作用完成的，单个类器官虽然能够较为真实的模拟体内单个器官的环境，不能模拟体内环境，无法看到药物引起的全局性反应。 英国动物研究倡导组织“理解动物研究”（Understanding Animal Research）的首席执行官Wendy Jarrett表示，非动物方法无法测定一种药物可能给人类试验参与者带来的所有风险。比如，用一种新的候选药物处理一堆肝细胞上，结果可能表明这种药物不会损害肝细胞，但我们不知道的是，它是否会让人咳嗽，是否会损害他们的肠道或大脑。
尽管近些年来，类器官或类器官芯片等研究取得了巨大的进展，但现有的模型还远未到能让科研人员信服的地步，就更不用提标准更严的监管机构。因此，类器官要真正应用于新药开发领域，并且以至于取代动物试验，仍有很漫长的一条路要走。
出于尊重保护动物生命角度考虑解除药物进行动物实验的强制要求可以理解，但是那一步的到来希望是建立在已经充分证明拥有某种替代技术确实能够优于动物实验反应药物对人体作用的基础上，而不是药物监管模式的放松。
结语
目前还不清楚这项新法律在多大程度上改变FDA的批准程序。尽管这款法案允许该机构在没有动物实验数据的情况下批准一款药物进入临床试验，但是并没有强制FDA这样做。
美国医学发展（Americans for Medical Progress）的通讯主管Jim Newman认为，非动物技术试验仍处于初级阶段，多年内都无法取代动物模型。他指出，FDA仍然保留着要求企业进行动物实验的巨大自由裁量权，他预计FDA短期内不会改变策略。
FDA的首席科学家Namandjé Bumpus也表示：当其他方法已经准备好了，该机构支持在其他方法替代动物实验。我们支持有科学依据的替代方法，并鼓励开发人员提供必要的数据显示其是否安全有效。此外，该机构2023年申请并获得了500万美元的资金，用于启动一项计划，用于开发替代、减少和完善动物试验的方法。
但FDA的毒理学家都是以保守著称，他们更喜欢动物试验，因为可以在动物被安乐死后检查潜在药物对每个器官的毒性作用。（动物试验对于药物开发和确定实验化合物的毒性仍然至关重要。）
总结来说：目前对于新法的态度仍然分成两部分人群，而新法的主要作用，可能并不是为了所有药企全部立即放弃动物试验，而是在FDA和药企就非动物试验的认真讨论上开辟了道路。
也就是说，法案更多代表的是一种态度，促使大家思考和减少不必要的动物药效和毒理试验。
参考来源：
【1】FDA Will No Longer Require Animal Tests Before Human Trials for All Drugs，https://gizmodo.com/fda-no-longer-require-animal-testing-drugs-1849980249
【2】FDA no longer needs to require animal tests before human drug trials，https://www.science.org/content/article/fda-no-longer-needs-require-animal-tests-human-drug-trials
【3】US agency seeks to phase out animal testing，https://www.nature.com/articles/d41586-022-03569-9
【4】FDA Clinical Trials，https://www.drugwatch.com/fda/clinical-trials/
