麥吉爾大學(xué)初創(chuàng)公司TissueTinker利用3D打印加速抗癌藥物研發(fā)，有望取代動(dòng)物實(shí)驗(yàn)

2025年7月8日，南極熊獲悉，來自麥吉爾大學(xué)初創(chuàng)公司TissueTinker的研究團(tuán)隊(duì)正在嘗試?yán)��?strong> 3D 打印技術(shù)用水凝膠制作腫瘤模型，旨在加速癌癥治療研究。這種方法或許能為動(dòng)物試驗(yàn)帶來替代方案，從而減輕動(dòng)物的痛苦。與此同時(shí)，它也能使癌癥研究更快速、更經(jīng)濟(jì)。這些腫瘤模型也可能更加精確，從而加快新型抗癌藥物的上市速度，或開辟更優(yōu)的抗癌藥物研發(fā)途徑。如果 TissueTinker 能夠證明其加速臨床前試驗(yàn)的能力，該公司將在未來癌癥研究中發(fā)揮重要作用。

目前基于動(dòng)物的試驗(yàn)以及過于簡單的人體器官和腫瘤模型，根本無法經(jīng)濟(jì)高效地生產(chǎn)抗癌藥物。舊方法成本高昂且笨重，根本行不通。更糟糕的是，原本就優(yōu)秀的抗癌藥物可能會(huì)因?yàn)槭褂昧淤|(zhì)模型而被不必要地淘汰。TissueTinker能夠制作更精確的模型，創(chuàng)造出“能夠同時(shí)復(fù)制健康和患病組織的復(fù)雜微型模型”。團(tuán)隊(duì)已經(jīng)掌握了對細(xì)胞位置的空間控制，從而創(chuàng)造出能夠模擬腫瘤在體內(nèi)發(fā)展方式的模型。

聯(lián)合創(chuàng)始人 Benjamin Ringler 表示：“定制腫瘤的能力確實(shí)使研究人員能夠深入、有針對性地洞察癌癥在微觀層面的行為方式。由于測試環(huán)境更容易模擬人體，研究人員可以在進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段之前更好地評(píng)估和了解他們的藥物是否有效。這對于藥物研發(fā)和減少行業(yè)資金浪費(fèi)至關(guān)重要。我們不僅僅是在解決問題，也正在重新思考抗癌藥物研發(fā)的方式。”

在藥物研發(fā)早期階段更好地篩選藥物，可以提高整個(gè)藥物研發(fā)過程的準(zhǔn)確性。如果這一方法奏效，那么它也可能極大地改變制藥公司的盈利能力。

一篇來自的美國國立衛(wèi)生研究院 (NIH) 題為“Why 90%of clinical drug development fails and how to improve it? “的論文指出：藥物研發(fā)是一個(gè)漫長、昂貴且高風(fēng)險(xiǎn)的過程，需要10-15年以上的時(shí)間，平均每個(gè)新藥獲批進(jìn)入臨床使用的成本超過10-20億美元1。對于任何制藥公司或?qū)W術(shù)機(jī)構(gòu)來說，在臨床前階段對候選藥物進(jìn)行嚴(yán)格優(yōu)化后，能夠推進(jìn)到I期臨床試驗(yàn)都是一項(xiàng)很大的成就。然而，進(jìn)入臨床研究的候選藥物中，十分之九會(huì)在I、II、III期臨床試驗(yàn)和藥物審批過程中失敗2,3 。另外值得注意的是，90%的失敗率是針對已經(jīng)進(jìn)入I期臨床試驗(yàn)的候選藥物，這還不包括處于臨床前階段的候選藥物。如果把處于臨床前階段的候選藥物也算上，藥物研發(fā)的失敗率就更高了。”

結(jié)構(gòu)-組織暴露/選擇性-活性關(guān)系 (STAR) 選擇候選藥物并平衡臨床劑量/功效/毒性。

如果一家公司在TissueTinker上投資數(shù)千萬美元，而它只挑選出一種候選藥物進(jìn)行臨床試驗(yàn)，就可能對公司的整體財(cái)務(wù)狀況產(chǎn)生重大影響。使用TissueTinker可能會(huì)改變該公司未來的藥物研發(fā)線及其整體命運(yùn)。而對于整個(gè)社會(huì)而言，如果產(chǎn)品的效果與宣傳的一致，藥物研發(fā)過程可能會(huì)變得更好、更快。

TissueTinker 正在努力實(shí)現(xiàn)生物3D打印的高通量制備，以便同時(shí)測試大量結(jié)構(gòu)和劑量。研究團(tuán)隊(duì)還在致力于創(chuàng)建癌癥生物墨水庫，他們希望最終能夠?yàn)槊恳环N可以想象到的組織制作生物墨水。他們還希望該技術(shù)也能夠用于治療罕見癌癥。同時(shí)，他們還可以針對更多樣化的患者群體模型測試潛在的治療方法；例如，這可能帶來針對特定基因組成或年齡進(jìn)行優(yōu)化的治療方法。他們認(rèn)為，他們更精確的打印方法也將更好地理解腫瘤的生長和增殖。該團(tuán)隊(duì)希望通過一項(xiàng)盲法研究來證明這一點(diǎn)，讓公司和研究人員知道他們的技術(shù)確實(shí)有效。

當(dāng)然，TissueTinker 并非唯一從事3D打印醫(yī)療研究的公司，例如，F(xiàn)luidForm 也成功地利用3D 打印技術(shù)幫助制藥公司更快地找到新藥。然而，這項(xiàng)技術(shù)的前景廣闊，僅僅這項(xiàng)生物打印的應(yīng)用就能帶來立竿見影的效果，不僅在經(jīng)濟(jì)上，而且在許多人的生命中都產(chǎn)生積極的影響。