我們知道,目前大部分是動物實驗都是在實驗鼠上完成的,在基礎(chǔ)研究中我們常用它們研究藥物、生物治療或新技術(shù)的有效性、安全性。但小鼠等實驗動物,由于其解剖結(jié)構(gòu)、生理、病理特點、體重、生命周期、免疫系統(tǒng)等與人類之間存在著差別,在某些疾病模型的構(gòu)建上存在壁壘,其實驗評價結(jié)果與藥械臨床使用結(jié)果方面也存在不同。01、副作用方面,許多藥物在小鼠體內(nèi)未必發(fā)生副作用,但在人體運用中卻會有副作用的產(chǎn)生。02、疾病模型,方面絕大多數(shù)小鼠模型無法模擬神經(jīng)退行性病(阿爾茲海默癥、亨廷頓舞蹈癥、帕金森病、肌萎縮側(cè)索硬化癥等)典型神經(jīng)細(xì)胞死亡的病理特征。03、有效性驗證方面,在小鼠腦疾病中發(fā)揮作用的藥物在臨床實驗中多以失敗而告終。04、醫(yī)療器械評價方面,許多骨科醫(yī)療器械、手術(shù)機器人與補片無法適用于體型與人類相差過大的小鼠,無法開展試驗。05醫(yī)美器械評價方面鼠的皮膚游離度較大,與人類的皮膚相差較大,植入定位困難,評價受限。此外,脂肪相關(guān)的醫(yī)美器械無法在小動物實驗中評價。 而且,很多疾病在大動物身上建模更容易,例如在豬身上更容易通過藥物等進行瓣膜鈣化疾病建模,而在小鼠身上建模的成功率低,故大動物模型在醫(yī)學(xué)研究中具有其獨特的優(yōu)勢。
大動物實驗的特殊意義
?器械研發(fā)方面
大動物實驗是器械研發(fā)過程中必不可少的一環(huán)。通過相關(guān)動物模型來考察產(chǎn)品的安全性和有效性,以及臨床相關(guān)參數(shù)的確定,預(yù)測其在人群中使用時可能出現(xiàn)的不良事件,降低臨床試驗受試者和臨床使用者承擔(dān)的風(fēng)險,并為臨床試驗方案的制定提供依據(jù)及參考。
在早期研發(fā)階段,需要通過反復(fù)的大動物體內(nèi)實驗去驗證醫(yī)療器械的可行性,發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險,并根據(jù)前期的研究結(jié)果,發(fā)現(xiàn)器械應(yīng)用過程中可能存在的問題,并對器械進行改良。
同時,大動物實驗又是醫(yī)療器械進入人體前的最后一道關(guān)卡,這樣才能更好地保障患者的安全。所有植入人體的高端醫(yī)療器械,在應(yīng)用于人體前都需要使用大動物進行實驗,以檢驗器械的安全性和有效性。
?藥物評價方面
主要評價安全性,有效性及給藥劑量,監(jiān)測藥物的毒副作用,以指導(dǎo)臨床合理用藥。一般藥物實驗在小鼠身上進行后會選擇大動物測試。例如,阿霉素具有心臟毒性,可以通過大動物研究評價其安全劑量和毒性劑量,這是GLP評價中非常重要的一部分。
?疾病治療方面
大動物研究在基因治療、干細(xì)胞研究、組織工程、外泌體治療等新治療技術(shù)中占有十分重要的地位。
(1)隨著基因治療走入人們視野,給心血管等方面的疾病的治療帶來了新希望,但人們對其安全性始終存在顧慮。大動物研究為基因治療的安全性、有效性及毒副作用提供了更多的依據(jù)。
(2)在干細(xì)胞研究中,功能干細(xì)胞分化形成的心肌細(xì)胞移植后可促進心肌再生,但會出現(xiàn)明顯的心律失常的現(xiàn)象,這一現(xiàn)象在大動物試驗中可觀察到,但對于小鼠而言,由于小鼠的心率很快,無法觀察到這一現(xiàn)象,故小鼠模型不適合用于評價細(xì)胞移植后心律失常的風(fēng)險。
(3)在組織工程方面,若用小動物造模,組織貼片尺寸較小,而采用大動物構(gòu)建與人類組織相似的大尺寸的組織貼片,有利于評價其移植后的安全性和有效性。
(4)在外泌體治療方面,在外泌體進入臨床研究之前,在需要通過大動物研究對其注射途徑和注射劑量等進行評價。