运用人源类器官模型进行新药研发，研发成本可降低一大半？昊佰生物李星南：“是真的”

在过去近一个世纪，动物试验一直是药物研发临床前阶段的必要环节。

继2022年9月，FDA宣称不再要求药物进行动物试验，类器官迎来契机。今年1月，《Science》期刊发文，FDA不再要求在药物临床试验前进行动物试验。

从动物源到人源，

从二维到三维，

从斯坦福归来创业，

上海昊佰生物科技有限公司

首席科学家李星南

一直在探索让类器官技术

从实验室走向大规模应用。

2019年，李星南从斯坦福回国，创立上海昊佰生物科技有限公司（以下简称“昊佰生物”），成为国内少有的同时运用3D及气液法培养类器官并建立药物敏感性评估体系的企业。

类器官技术被称为是近年来生物医学领域最具突破性的前沿技术之一，更是科技部发布的“十四五”国家重点研发计划中的重点专项任务。在这一辉瑞、强生、罗氏等全球TOP20药企都在争相布局的前沿领域，已有企业拔得头筹。如何在这个从基础研发走向应用的关键时刻，占领类器官技术研发高地？

在李星南看来：“从应用端来看，类器官技术在国内的发展应该是能更快突破的。相对来说，国内的样本基础更好，资源相对丰富。很多在国外找不到类器官模型在国内都可以找到，这也是很多大型药企最为看重的一点。”

在技术层面，李星南表示：“要持续将现有类器官平台完善，实现从单个、静态的类器官培养到多个类器官之间的串联。这是未来技术发展的理想状态。”

“在类器官出现之前，体外模型都是二维培养的细胞系，没有人源的三维模型”

类器官技术其实是一个颠覆传统、极具突破性的方法学。一旦模型建立是成功的，基本上就可以用这个模型去做体外药敏的评估，其效果会非常接近真实环境下的反应。因而它可以作为一个工具、一个平台实现很多在传统模型上无法实现的事。

早在2007年，李星南获得美国斯坦福大学院长奖学金，加入类器官领域的探索。在斯坦福大学期间，她在Nature Medicine、Cell等国际杂志刊表多篇类器官相关研究成果，成为全球类器官研究领域的开拓者之一。

经过近十年发展，“类器官技术”在2017年被《Nature methods》评为生命科学领域年度技术。

创立昊佰生物之前，李星南一直潜心于消化道器官发育、癌细胞源发转化、免疫肿瘤学等领域的基础研究，特别是在稳定的类器官培养、恶性消化道肿瘤体外转化模型的建立、以及体外构建人源类器官模拟肿瘤微环境等方面均取得了具有突破性的科研成果。

类器官库及应用（人源）

“ 

一开始，我做的是类器官

在肿瘤建模方向的研究，

蛮有挑战性的。

”

据了解，目前，昊佰生物已成功培养出900余例类器官，包括胃、肠、肺、肝、胰腺等，建立了一整套自取样、培养、冻存、传代、 药敏测试、流式检测、检验报告建模等一整套企业标准。

肿瘤个性化精准治疗、肿瘤筛查试剂盒、科研服务及药物筛查CRO服务是昊佰生物的主要服务领域。目前，昊佰生物已与上海多家三甲医院、科研院校及药企签订了肿瘤类器官培养及药敏检测战略合作协议。

“新药研发的失败率很高，其实一个客观的原因就是，没有一个很精准的模型”

新药开发正在变得越来越困难和昂贵，特别是在原创新药研发时代，药物研发成本不断翻番，失败率高达90%，平均每个药物上市所要花费的时间都是十年以上。

新药研发的失败率很高，其实一个客观的原因就是，没有一个很精准的模型，传统的二维细胞模型，无论是基因层面还是细胞表型层面，其实跟实际的人体相距甚远。”

事实上，各大药企每年会使用数以万计的动物进行药效、安全性评估等测试。然而，有约9/10的药物进入临床后会因为不安全或无效而失败，因此有人认为动物实验是浪费时间、金钱和生命。特别是，全球有超过7000种罕见病没有治疗方法，其中只有约400种正在进行研究，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相同困局。

显然，对于药企来说，类器官模型是更接近原生状态的、功能性的人源三维模型。

“在体外建一个活的个性化的模型，然后用这个模型我可以同时进行多种药物的药效评估，它可以提供的结果肯定是要比之前的传统模型更精准的。”

李星南介绍，目前昊佰生物主要发力方向是提升与药企的合作，为药物研发提供更接近原生状态的三维模型，以获取更丰富更精准的数据。昊佰生物目前的类器官平台不仅可以提供基因、蛋白等多组学信息，也提供原生的微环境，为免疫靶向药物、大分子药物的开发提供一个很好的支持。

“这是前所未有的，可以为新药的前期开发节省时间和经济成本。”

与生药中心合作，平台叠加平台的力量

类器官在基础研究、临床诊疗研究和再生医学中拥有巨大潜力，但目前行业整体仍处在早期培育阶段。李星南表示，希望与上海市生物医药科技发展中心（简称“生药中心”）展开平台级合作，激发出平台叠加平台的力量。

“希望与生药中心合作实现科研技术平台的升级，从二维升级到三维，让类器官模型变成一个更完整的、有内部微环境和外部环境的生命体系。在此基础上，实现单个类器官的串联，变成更完整的体外微生理体系。”

特别是继2022年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。未来，或许 “类器官芯片”可以将新药研发带入“低风险、低投入、高回报”崭新时代。

李星南更期待的是生物医药产业思维模式上的转变。

“一说到药物研发、一提到细胞模型，

大家首先会想到的就是类器官模型。”

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