尋找新葯，科學家將患者「挪」到了培養皿里

近日，荷蘭的科學家們向荷蘭衛生部 (DutchHealth Ministry) 提出一項試驗計劃：他們希望用從所有 1500 名荷蘭的囊性纖維化 (cystic fibrosis) 患者身上提取的細胞培養出類器官(organoid)，然後用這些類器官對治療囊性纖維化的藥物進行篩選。

「這些類器官就像患者的化身，」荷蘭 Hubrecht 研究所 (Hubrecht Institute) 的科學家 Hans Clevers 博士說：「你可以用那些非常昂貴的藥物來處理這些迷你器官，然後只把這些藥物提供給那些真正能夠從中獲益的患者。」

這一計劃如果得以實施，它將給藥物產業帶來重大的變革。這些像細胞團一樣的類器官，而不是血檢或患者的癥狀，將可能第一次成為指導哪些患者能夠使用世界上最昂貴新葯的決定因素。

類器官是用原生細胞或者幹細胞培養生成的 3 維細胞團。它們的直徑可能不到 1 毫米，但是它們的細胞組織方式和表現出的功能與人體中的器官很相似。因此，這些在培養皿中的微型器官可以用來作為科學或者臨床研究的模型。目前，科學家們已經培養出與多種人體器官相似的類器官，其中包括大腦、腎臟和肺(圖一)。

類器官不但擁有與人體器官類似的組織結構和基本功能，很重要的一點是因為它們是由從患者身上獲取的細胞培養生成，所以也同時繼承了患者的所有遺傳特徵。這讓它們成為有力的實現個人化醫療的工具。對於囊性纖維化這種疾病來說，類器官的這一特點尤其關鍵。

囊性纖維化是一種由於基因突變導致肺部黏液積累，感染和患者早夭的遺傳病。目前已經發現有 2000 多種基因突變能夠導致囊性纖維化。這給製藥公司出了一個難題，因為它們不可能針對所有的基因突變來開發精準療法。於是，製藥公司把注意力放在最常見的基因突變上。例如 Vertex Pharmaceuticals 公司的 Kalydeco 能夠幫助 4%的囊性纖維化患者。該公司的 Orkambi 能夠幫助大約一半的囊性纖維化患者，但是它的療效在有些患者身上並不顯著。

從囊性纖維化患者身上獲取細胞培養成的個人化類器官可以為患者獲得個人化醫療提供兩種不同的幫助：

一，它可以幫助那些攜帶著極為罕見的基因突變的患者確定他們能否從已有藥物中獲益。這些患者由於攜帶的基因突變非常罕見，因而從來沒有製藥公司針對這些基因突變開發藥物。他們也不知道自己能否從靶向其它基因突變的藥物中獲益。通過檢測個人化的類器官是否對藥物有反應，醫療人員可以判斷是否對這些患者用藥。在荷蘭，類器官已經被用於擴展囊性纖維化藥物的治療範圍並且有了成功的例子。一位攜帶罕見囊性纖維化基因突變，名叫 Fabian 的男孩通過類器官測試得以使用 Kalydeco，並且癥狀得到了顯著的改善。

二，有些患者雖然攜帶著藥物靶向的基因突變，但是藥物在他們身上療效並不顯著。用個人化的類器官先對藥物進行檢測可以幫助篩選出這些患者，從而防止他們使用這些價格不菲的新葯。

雖然類器官對藥物的反應在預測藥物對患者的長期療效方面的準確性還有待確認，但是波士頓大學 (Boston University) 研究肺類器官的 Finn Hawkins 教授說：「我認為這代表著醫藥的未來！」

參考資料：

[1] Organoids Proposed to Screen Patients forHigh-Priced Drugs

(https://www.technologyreview.com/s/608141/organoids-proposed-to-screen-patients-for-high-priced-drugs/#comments)

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