麥吉爾大學初創(chuàng)公司TissueTinker利用3D打印加速抗癌藥物研發(fā)，有望取代動物實驗

2025年7月8日，南極熊獲悉，來自麥吉爾大學初創(chuàng)公司TissueTinker的研究團隊正在嘗試利用 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物試驗帶來替代方案，從而減輕動物的痛苦。與此同時，它也能使癌癥研究更快速、更經(jīng)濟。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。

目前基于動物的試驗以及過于簡單的人體器官和腫瘤模型，根本無法經(jīng)濟高效地生產(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因為使用劣質(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“能夠同時復制健康和患病組織的復雜微型模型”。團隊已經(jīng)掌握了對細胞位置的空間控制，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，研究人員可以在進入臨床試驗階段之前更好地評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，可以提高整個藥物研發(fā)過程的準確性。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)是一個漫長、昂貴且高風險的過程，需要10-15年以上的時間，平均每個新藥獲批進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)機構(gòu)來說，在臨床前階段對候選藥物進行嚴格優(yōu)化后，能夠推進到I期臨床試驗都是一項很大的成就。然而，進入臨床研究的候選藥物中，十分之九會在I、II、III期臨床試驗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)進入I期臨床試驗的候選藥物，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行臨床試驗，就可能對公司的整體財務(wù)狀況產(chǎn)生重大影響。使用TissueTinker可能會改變該公司未來的藥物研發(fā)線及其整體命運。而對于整個社會而言，如果產(chǎn)品的效果與宣傳的一致，藥物研發(fā)過程可能會變得更好、更快。

TissueTinker 正在努力實現(xiàn)生物3D打印的高通量制備，以便同時測試大量結(jié)構(gòu)和劑量。研究團隊還在致力于創(chuàng)建癌癥生物墨水庫，他們希望最終能夠為每一種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，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行優(yōu)化的治療方法。他們認為，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。該團隊希望通過一項盲法研究來證明這一點，讓公司和研究人員知道他們的技術(shù)確實有效。

當然，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，這項技術(shù)的前景廣闊，僅僅這項生物打印的應用就能帶來立竿見影的效果，不僅在經(jīng)濟上，而且在許多人的生命中都產(chǎn)生積極的影響。