炸圈了!美国NIH放大招!停掉仅动物实验的研究资助,类器官要逆袭成顶流了?!
来源:类器官学社 2025-07-11 15:08
类器官技术在临床应用中的推进也将是未来的重要方向,例如用于组织再生和个性化医疗。随着技术的不断成熟和应用的拓展,类器官有望在生物医学研究和临床实践中发挥更大的作用。
美国国立卫生研究院(NIH)近期动作频频,先设立“研究创新、验证与应用办公室(ORIVA)”,旨在推广非动物研究方法,减少动物实验。这与美国食品药品监督管理局(FDA)“逐步淘汰部分新疗法动物测试”政策相呼应。同时,NIH工作人员接到通知,审核并可能取消对跨性别群体、性别认同等相关研究项目的资助,其中涉及动物实验。NIH此前已在逐步淘汰政府资助的黑猩猩研究等项目。这些政策调整引发了广泛关注,对生物医学研究、药物研发等领域将产生深远影响。
2025年7月7日,在美国食品药品监督管理局(FDA)与美国国立卫生研究院(NIH)联合举办的“减少动物试验”研讨会上,NIH代理副院长Nicole Kleinstreuer在发言中公布:NIH将不再向仅依赖动物试验的新资助申请提供资金。
一、美国NIH政策变革背景
(一)传统动物研究的困境
长期以来,动物研究在生物医学领域占据着重要地位。从药物研发的毒性测试,到疾病机制的探索,动物模型如小鼠、大鼠、猴子等被广泛应用。然而,随着研究的深入,传统动物研究的局限性日益凸显。
许多在动物实验中有效的药物,进入人体临床试验后失败。据统计,高达90%以上进入临床试验阶段的药物,因无法在人体重现动物实验结果而失败。抗癌药物研发尤为突出,大量动物有效的药物在人体试验中无效,延长研发周期和患者等待时间。
动物与人类在生理、基因和代谢等方面存在差异,动物模型难以准确反映人类疾病。阿尔茨海默病研究中,动物模型无法完全模拟患者大脑的复杂神经病理变化,研究进展缓慢。
(二)动物保护与伦理压力
动物保护组织如善待动物组织(PETA)长期关注动物实验伦理问题。PETA曾曝光动物实验中残酷对待,如干扰狨猴睡眠研究认知衰退,引发公众讨论和批评,促使科研机构审视实验必要性与合理性。
社会对动物权益日益重视,公众要求更人道、符合伦理的科研方式,推动政策制定者思考减少动物实验。
(三)新兴技术的兴起与推动
AI模型通过大数据分析和算法预测药物活性、毒性,快速筛选化合物,能够提高研发前期效率,减少对动物实验依赖。其还可以模拟人体生理和疾病过程,提供虚拟实验平台,降低实验成本和时间。
更为重要的是,近年来类器官技术取得了显著进展。类器官从人类干细胞生长,体外模拟人体器官结构和功能(如肝脏类器官研究代谢和毒性,肠道类器官研究微生物与健康),为替代传统动物研究提供技术可行性,应用前景广阔。
二、美国NIH停止资助仅动物研究的政策解读
(一)NIH 停止资助的范围
据《自然》新闻(Nature news)报道,NIH工作人员接到通知,要求审核全部针对跨性别群体、性别认同、科学界DEI、环境正义及任何可能被视为涉及种族或民族歧视研究的项目,并可能取消资助。
白宫新闻稿列出六项“令人震惊”的NIH资助项目(多涉及啮齿动物激素注射研究),但未明确是否取消。
总统下属的政府效率部(DOGE)称已终止七项“动物变性实验”资助(列举两项啮齿动物项目,未在白宫名单中)。
哈佛大学流行病学家布列塔尼・查尔顿(Brittany Charlton)表示,已发出至少16封资助终止信,据NIH匿名人士透露,未来还将发出数百封。
(二)停止资助的原因
该决策与当前政府政策导向相关,旨在将资源重新分配至更具战略意义、采用创新方法的领域。2025年设立ORIVA的核心目标包括扩大对替代技术的资助与培训、提升转化效率、打破依赖动物实验的科研惯性。
对于一些涉及特定社会议题的动物研究,政府部门可能认为其研究成果对公共健康和社会发展的直接贡献有限。
在当前财政资源有限的情况下,需要对科研项目的资助进行严格筛选。比如一些针对啮齿动物进行激素注射以研究性别相关问题的实验,被质疑其研究结果是否能有效转化为对人类健康或社会问题解决有实际帮助的成果,从而导致资助被停止。
(三)政策实施路径
首先,会对评审人员进行“纠偏培训”,消除对动物研究的潜意识偏好。新增评审专家库中非动物技术领域专家;平衡传统动物实验与替代方法的评估权重,要求申请者说明“为何选择某类模型”,引导考虑替代方案可行性。
其次,设立ORIVA,建立专项机制重点支持类器官、器官芯片、计算建模及真实世界数据等非动物技术研发。设立跨学科合作基金,鼓励生物工程、数据科学与医学交叉研究。
三、对类器官领域的多维度影响
(一)资金支持层面
NIH承诺公开年度动物研究支出明细,促使科研机构优化预算,将部分动物研究资金转向替代技术,类器官研究有望受益。
预计未来5年美国在类器官技术开发、自动化培养设备、数据建模工具等领域的投资将显著增长。类器官企业(如Organovo、Hesperos)及科研团队有望获得更多支持,例如结合AI优化培养条件、构建标准化类器官数据库等项目。
(二)技术研发与创新层面
首先推动类器官技术突破。NIH对类器官等非动物技术的重点支持,将吸引更多科研人员投身于类器官研究,从而汇聚各方智慧,加速技术突破。
对类器官培养技术进行优化,解决培养稳定性、长期存活和功能维持等挑战,如开发优化培养基、探索3D生物打印应用。
对类器官的功能研究进一步深入,深入探究类器官与真实器官在生理功能、代谢途径的相似性和差异,提供更坚实应用理论基础。
在政策上,支持吸引多学科人才,通过技术突破和跨学科融合,提升类器官技术水平,奠定广泛应用基础。
(三)临床转化与应用层面
NIH与FDA协同推动,加速类器官从实验室到临床的转化。药企(如辉瑞、默克)尝试用类器官进行早期毒性筛选。未来探索将类器官数据纳入新药申报材料,缩短周期,降低成本。
类器官具“低成本、高通量”优势,有望成为“首筛模型”,关键节点辅以动物实验,形成“类器官优先 + 动物实验精准化”新范式(如抗癌药物研发)。
再生医学领域(如血管类器官移植)进入临床前阶段,政策支持缩短转化周期。用于组织工程器官构建、细胞治疗研究,在再生医学、个性化医疗应用前景广阔。
四、NIH对类器官的资助力度
NIH对类器官相关项目的资助呈现出明显的增长趋势。从2015年到2025年,类器官研究项目的数量和资助金额逐年增加,显示出NIH对该领域的高度重视。
这种增长不仅反映了类器官技术在生物医学研究中的重要性,也表明其在疾病建模、药物开发和再生医学等领域的巨大潜力。
NIH资助的类器官项目涵盖了多个研究热点和应用领域。疾病建模是其中的重要方向,类器官被广泛用于癌症、遗传性疾病、心血管疾病和神经系统疾病等的病理机制研究。
此外,类器官在药物筛选和毒性测试中的应用也备受关注,肝脏类器官可用于药物代谢和毒性评估,为新药研发提供更准确的模型。
下方列出了资助金额排名前五的2025年NIH资助的类器官项目:
项目1. 微生理系统推进阿尔茨海默病和相关痴呆症的精准医疗(MAP-AD)
资助金额:3335016美金
印第安纳大学微生理系统推进AD/ADRD精准医学(IUMAP-AD)中心致力于建立多成分阿尔茨海默病和阿尔茨海默病相关痴呆(AD/ADRD)微生理系统(MPS)转化中心。
AD是全球痴呆症的主要原因,目前估计有近600万美国人受到这种疾病的影响。AD与许多伴随的病理有关,包括小胶质细胞和星形胶质细胞的炎症和激活、脉管系统功能障碍以及突触和最终的神经元丢失。
此外,最近的研究在神经胶质细胞和血管细胞类型中具有已知功能的基因座确定了许多与AD/ADRD相关的遗传风险因素。然而,我们对这些遗传风险因素和细胞类型如何导致AD/ADRD病理学的理解仍然有些有限,尤其是在人类系统中。
因此,为了克服这些缺点,我们建议建立我们从印第安纳大学正在进行的MODEL-AD、TREAT-AD和CLEAR-AD联盟中获得的广泛知识和工具,以及我们在诱导多能干细胞(iPSC)/类器官、智能系统和 AD/ADRD 研究方面的广泛专业知识整个大学。
我们的总体目标是开发可重复、可扩展和标准化的基于3D脑类器官的MPS模型,以概括人类AD/ADRD病理生理学的关键特征。
在此过程中,我们还将生成大量资源供研究界进行研究,这些资源将易于共享,包括新型细胞系、MPS模型开发和实施的方案以及使用MPS模型得出的数据集。
因此,这些模型将作为精准医学研究工具,研究AD/ADRD的复杂生物学,并加速药物发现和临床前药物开发的多个方面。
项目2. 克服胰腺导管腺癌的治疗耐药机制
资助金额:2905942美金
总体而言,虽然许多癌症的死亡率正在下降,但胰腺导管腺癌(PDA)仍然是一种高度致命的恶性肿瘤,在常见恶性肿瘤中5年生存率最差。不幸的是,目前的疗法对PDA基本无效,这一结果在很大程度上归因于治疗耐药性。
高度纤维化和血管化不良的肿瘤微环境(TME)限制了营养可用性和药物递送,并提供了促生存和免疫抑制线索。这些限制会产生能量应激,从而驱动代谢适应以支持肿瘤生长和治疗耐药性。
此外,肿瘤和基质细胞类型中促存活和耐药通路的过度激活导致整合的耐药网络。这些途径的诱导是由TME内的细胞间通讯协调的,包括异常糖基化(CA-19-9)和免疫抑制和促存活旁分泌因子的分泌,例如癌症相关成纤维细胞(CAF)的白血病抑制因子(LIF)。
此外,细胞通过上调细胞类型特异性生存程序(包括自噬)来适应缺氧、营养耗尽的TME。最终,为了支持和响应这些信号传导和代谢程序,肿瘤和基质细胞表观基因组都被重新编程,导致细胞异质性和可塑性,从而限制了持久的治疗反应。
这些计划中的每一个都会促进对广泛疗法的耐药性,包括化疗、靶向疗法和免疫检查点抑制剂。
本项目的中心假设是胰腺癌采用了表观遗传程序、旁分泌信号通路和代谢适应的综合网络,以促进肿瘤存活和治疗耐药性。
基于研究人员在表观遗传学、细胞信号传导和代谢适应方面的互补专业知识,以及对胰腺癌的共同兴趣,该计划旨在了解阻碍 PDA 治疗反应的相互作用,最终目标是确定可以利用和靶向克服耐药性的脆弱性。
重要的是,该计划将利用先进的单一和共培养类器官系统、尖端小鼠模型、新型疗法、单细胞方法和人类临床标本来描述肿瘤细胞及其基质支持网络对治疗耐药性的贡献。
此外,提出的合作和创新方法将揭示这些耐药节点如何整合,并可以有针对性地改善 PDA 的治疗结果。
项目3. 癌症靶向转录与剪接
资助金额:2880000美金
该项目的总体目标是了解癌症细胞如何改变和协同转录和剪接调节,以促进肿瘤的发生和发展,并将这些知识应用于新的治疗方法的开发。在过去的50年里,该计划项目强大的基础科学基础使成员能够识别癌症的脆弱性,并制定新的、高度特定的治疗策略。该计划继续以癌症基础研究为基础,采取多管齐下的方法来识别和破坏癌症的分子依赖性。在该计划中,有三个高度整合的项目(靶向致癌转录因子;癌症中的RNA剪接失调;作为癌症驱动因素和依赖性的调节RNA)和四个创新核心,它们正在使用前沿技术研究癌症生物学的分子机制。
为了实现该计划的目标,这些研究将利用人类癌症的新型类器官模型、动物模型中的开创性成像方式、针对其他不可治疗靶标的治疗性反义寡核苷酸策略,以及生物化学、细胞生物学和分子生物学中的尖端方法。研究人员将探究两种最具破坏性的肿瘤类型的基础,即乳腺和胰腺的基底样癌。所有这些工作都得到了四个核心的支持,这些核心提供了对技术、服务和专业知识的访问,所有这些结合起来可以提高生产力并促进互动。该计划的互动性和协作性指导着每个项目超越其独特的潜力。所有三个项目的研究都涉及重叠的主题,并受益于其他项目成员的专业知识。总之,该计划正在朝着确定将对癌症治疗产生重大影响的新治疗靶点的目标取得重大进展。
项目4. 细胞衰老和细胞命运/相互作用是阿尔茨海默病和年龄相关性痴呆的驱动因素
资助金额:2808473美金
到目前为止,衰老是发展各种神经退行性疾病,包括阿尔茨海默病(AD)和相关痴呆症的最重要驱动因素和风险因素。这些毁灭性的疾病对患者及其家人造成了巨大的情感、社会和经济损失,但迄今为止,还没有有效的治疗方法可以延缓这些疾病的发作或进展,更不用说逆转这些疾病的发作或进展了。
显然,需要新的方法来理解和治疗与年龄相关的神经变性。该项目旨在填补我们在知识和治疗方法方面的这一严重空白。该项目由三个研究项目组成,每个项目都侧重于已知对大脑功能至关重要的大脑衰老方面:
1)细胞命运决定,特别是细胞死亡和细胞衰老;2)新陈代谢,特别是导致代谢重编程和炎症的反应;3)细胞间相互作用,特别是大脑中神经元和非神经元细胞之间的相互作用。
我们建议通过一个行政核心来支持这些项目,该核心还将提供统计和生物信息学支持,以及三个科学核心:1)iPSC/类器官核心;2)蛋白质组学和代谢核心;3)单细胞和空间转录组学核心。
受益于项目和核心领导者和联合领导者异常多样化的专业知识,他们都是当代老龄化研究领域公认的领导者。每个项目都是几位成员之间的密切合作,其中许多成员都有富有成效的合作历史。每个科学核心都将为项目提供最先进的支持,实现单独难以实现的概念和技术进步。
本项目和核心项目有可能揭示AD和相关痴呆症的新机制,这些机制将在人类细胞、类器官和小鼠中进行测试。重要的是,这些机制可以发展成可用于治疗人类患者的干预措施。
项目5. 开发多能干细胞来建模和治疗肺部疾病
资助金额:2565613美金
该项目的目标是推进干细胞生物学、人类类器官模型和基因编辑方面的最新发现,以了解和治疗遗传性肺病。
经过一个世纪的基础科学进步,以及最近获得诺贝尔奖的发现,如核重编程和基因编辑,生物医学研究现在面临着一个转折点,准备将基础科学的成功转化为临床。
虽然很难设想健康相关研究会有一个更乐观的时代,但许多毁灭性肺部疾病的治疗方法尚未实现,在大多数情况下,临床疗法仍然主要集中在治疗症状或维持生命支持,让内源性肺组织干细胞有足够的时间进行修复,没有可用的疗法能够中断疾病启动机制或增强肺的再生能力。
在这里,我们通过提出一种综合的、多研究者 PPG 来应对这些挑战,将肺干细胞研究从基础发现转化为未来的临床应用。
鉴于其近端疾病驱动基因突变已得到充分描述,最初的重点是改善气道和肺泡的遗传性肺病。
使用携带这些突变或其基因编辑后代的诱导多能干细胞(iPSC)是一项共享技术,所有项目都与拟议的基因编辑核心一起利用,并由管理核心协调。
我们的4位项目负责人广泛合作,开发了将iPSC分化为广泛多样的肺上皮谱系的方案,最近优化了生产方法,分别维持所有气道和肺泡上皮细胞、基底细胞和肺泡2 型细胞(AT2)。
在建立了这些干细胞库和方案之后,我们将重点转向应用这些资源,以推进我们对基因突变如何启动气道和肺泡上皮功能障碍导致疾病的机制理解,并寻求通过新的精准疗法或再生细胞疗法进行治疗干预。
为了实现这些目标,我们在这里提出了4个项目和2个核心,所有项目都相互作用以完成共同的目标,以及协同的跨项目实验。
目标1:将促进协作、综合的跨项目方法,以产生新的遗传气道和肺泡疾病人类模型,并将应用这些体外iPSC和基于类器官的模型来了解导致从上皮功能障碍到肺部疾病的基本致病机制。
目标2:将确定能够逆转或改善影响远端肺的遗传疾病中存在的导致肺泡功能障碍的异常途径的潜在治疗策略,包括蛋白质稳态、线粒体功能障碍和代谢变化,我们假设这些变化会导致可逆的上皮毒性功能获得性表型。
目标3:将开发一种治疗遗传性肺病的未来方法,该方法基于通过多能干细胞来源的气道基底或远端肺泡上皮细胞的气道内移植在体内重建气道和肺泡干细胞区室。
未来,NIH资助的类器官项目将继续朝着多个方向发展。类器官生物样本库的建立将成为重要趋势,为疾病建模和药物筛选提供标准化的类器官资源。
跨学科合作也将进一步加强,类器官研究涉及生物学、医学、工程学等多个领域,多学科的协同创新将推动该领域取得更多突破。
类器官技术在临床应用中的推进也将是未来的重要方向,例如用于组织再生和个性化医疗。随着技术的不断成熟和应用的拓展,类器官有望在生物医学研究和临床实践中发挥更大的作用。
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