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基於小鼠的研究成果對人類健康有多大的借鑒意義?

作者:佚名 來源:生物穀 日期:2019-11-16
導讀

隨著生物醫學研究的不斷發展,越來越多的媒體爭相報道博人眼球的“突破性研究進展”。然而問題在於,這些基於動物試驗得出的結論能否準確反映人類的健康問題?

關鍵字: 小鼠 | 人類健康

隨著生物醫學研究的不斷發展,越來越多的媒體爭相報道博人眼球的“突破性研究進展”。然而問題在於,這些基於動物試驗得出的結論能否準確反映人類的健康問題?

動物模型能否準確反映人類健康?

對於醫學研究領域的忠實讀者來說,大家對被用於研究各類疾病的動物模型一定十分熟悉。的確,在癌症、代謝以及其它疾病領域,科學家們通過努力都能找到模式動物和人類之間的相似之處,從而方便建立動物模型進行研究。

但是,當研究人員根據此類研究結果做出有關人類健康的預測時,可能會出現問題。因此,科學家們往往將此概念稱為“臨床相關性”。許多生物醫學研究的資助方要求研究人員通過預測結果對人體健康的影響來證明使用該動物模型的合理性。

此外,在媒體報道中,為了吸引人們的的注意,編輯們往往會編寫吸引人的題目,但卻忽視了這些研究是否具備足夠的“臨床上相關性”。對於不明真相的讀者而言,他們可能會對研究的進展過於樂觀。而對於部分科學家來說,他們可能會不如另外一個極端:認為動物模型沒有任何臨床意義。

動物模型的曆史可以追溯到公元前2000年

來自達特茅斯學院比較醫學與研究中心的Kirk Maurer教授和洛克菲勒大學的Fred Quimby教授在2015年出版的《Laboratory Animal Medicine》一書中,詳細討論了生物醫學研究中動物模型的曆史淵源。

他們寫道:“最早關於動物實驗的書麵記錄可以追溯到公元前2000年,當時巴比倫人和亞述人記錄了人類和動物的手術和藥物等信息。”隨著人類科學的發展,基於動物試驗的研究揭示了許多生物醫學領域的真相。例如,早在公元二世紀, Galen發現動脈中存在的是血液而不是空氣。到2006年,日本科學家Shinya Yamanaka發現了四個激活後可以將任何細胞恢複為胚胎幹細胞樣狀態的基因。在這些研究中,動物模型都居於核心地位。

在書中,Maurer和Quimby描述了 “理想”動物模型的的特征。他們解釋說:“動物模型最重要的特征是它具有與人類的某種狀態足夠高的相似性。”他們也承認,任何模型都具有局限性:“模型隻是一種替代,不能夠達到與研究主體完全一致。”

現代醫學中的動物模型

法國巴黎巴斯德研究所的FrançoiseBarré-Sinoussi和Xavier Montagutelli在2015年《未來科學OATrusted Source》雜誌上討論了動物研究對醫學的貢獻。

他們解釋說:“動物模型的廣泛使用不僅基於大多數哺乳動物在生物學上具有廣泛共性,而且人類疾病往往也會經常影響其他物種。對於大多數傳染病,以及1型糖尿病、高血壓、過敏、癌症、癲癇、肌病等非傳染性疾病來說都是如此。”

“這些疾病不僅病征相似,而且機製通常也十分保守,以至於用於治療動物的獸藥中有90%與用於治療人類的藥物相同或非常相似。”

同樣地,Maurer和Quimby也列舉了動物模型對現代醫學發展的重要性的相關事實。例如Frederick G. Banting和John Macleod在從狗中分離胰島素的工作,Emil von Behring在豚鼠和兔子疫苗方麵的工作,以及James Allison和Tasuku Honjo在癌症免疫療法領域在小鼠和小鼠細胞係中的工作等等。

毫無疑問,動物模型為我們今天的醫療進步做出了巨大貢獻。 “但是,在動物上獲得的結果並不一定能夠在人類研究中得到進一步地證實。”

作者認為,其中的部分原因在於模式動物與人類在遺傳背景上仍具有很明顯的差異。“雖然這些差異是客觀存在的,但也不能因此完全否定動物模型的價值。我們需要做的是進一步提高對這一差異的理解,從而有助於提高對實驗結果解釋的準確性以及提高臨床實驗的成功率。”

動物模型的“臨床相關性”飽受質疑

然而,並非所有的科學家都讚同Barré-Sinoussi和Montagutelli的觀點。

在2018年發表在《Journal of Translational Medicine》雜誌上的一篇論文中,來自英國安全藥物基金會的Pandora Pound和來自荷蘭Radboud大學醫學中心的Merel Ritskes-Hoitinga認為,``臨床前動物模型由於物種差異的原因,因此其實驗結果的不確定性是永遠存在。”

我們都知道,在藥物進入臨床試驗之前,需要進行足夠的動物研究。對於任何新藥來說,如果沒有取得臨床前動物模型的確切結果,是不可能在人類中進行測試的。作者認為,盡管許多因素導致了臨床前實驗結果轉化率低下,但最主要的因素仍是臨床前動物模型無法預測臨床療效和安全性。”

作者引用了2006年的一個特別“令人震驚”的例子:德國一家名為Tegenero的公司開發了一種叫做TGN1412的單克隆抗體藥物,用於治療白血病以及自身免疫疾並,盡管當時臨床前研究表明實驗藥物TGN1412是安全的,但在臨床I期試驗中,參與者卻產生了嚴重的威脅生命的反應。的確,基於動物模型的研究結果能夠中提供有價值的信息價,但在選擇模型和解釋研究結果時要小心謹慎。

減少“炒作”,增加“客觀討論”

對於科學新聞工作者來說,他們在撰寫新聞故事時有可能會“誤解”或“歪曲”科學家發表的文章結論。在文章中,研究者們往往會用較大篇幅闡述其意義,而這也是最容易被新聞工作者解讀的部分。另一方麵,任何基於動物模型的研究都存在其局限性以及初步性,但這部分同樣重要的內容卻會被有意或無意地忽視。

因此,對於任何臨床前的研究工作,應當做到盡量客觀,同時加強普通讀者對“臨床前研究局限性”的理解。專業的科學家應當積極加入科學新聞撰寫的行列中來。

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