台灣動物新聞網專訪

March 6, 2019

陳冠宇博士:以器官晶片取代動物實驗

 

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陳冠宇博士任教於交通大學生醫工程研究所,帶領「智慧型生醫系統設計實驗室」研發器官晶片(organs-on-chips),這種模式有助於取代動物實驗,他也因此榮獲2018年「反動物實驗亞洲區青年學者獎」(LUSH Prize Young Researcher Award-Asia)。

這次邀請陳博士接受訪談,與大家分享他在生醫工程、晶片研發的經驗心得。期盼最終能取代動物實驗,終止動物受苦困境,讓科學與動保不再是平行線,而能找到最佳平衡點。

 

2018年11月6日德國柏林,陳冠宇博士於LUSH Prize頒獎會場。陳冠宇/提供

 

訪談:

Q:請問您對於動物實驗的看法?為何想要取代動物實驗?

A:目前在生物醫學的研究中,使用動物實驗評估治療成效是非常普遍的方法,也具有一定可效性。我在自己求學時曾進行許多小鼠實驗以探討癌症治療成效,過程中必須在小鼠進行腫瘤模型的建立,再做後面相關實驗分析,最後進行實驗小鼠的安樂死。

過程中經常會出現血腥的時刻,雖然於心不忍,也只能盡可能以最人道的方式完成實驗,相信這也是許多進行動物實驗的研究人員曾有的心情。此外,研究過程中也發現,即使在動物實驗中取得振奮的結果,往往在進入臨床後才發現其相對治療的藥物效果不如預期,這也促使我經常省思減少甚至是替代實驗動物的可行性。

 

實驗室裡的器官晶片,無須以動物做實驗。

 

Q:為何想做器官晶片的研究?器官晶片比動物實驗強在哪裡?器官晶片在國際上發展的趨勢?

A:為了解決動物實驗與臨床試驗上的巨大差異,近年已開發出將器官建構在晶片的技術,目標在於取代動物實驗,達到更精準的臨床前實驗數據。此技術也被WEF(The World Economic Forum世界經濟論壇)公佈為2016年10大創新技術(Top 10 Emerging Technologies of 2016),更突顯其當前研究重要性。

國際上目前最受歡迎的科研替代方案,是以器官晶片取代動物實驗,被譽為能改變未來的臨床試驗方式,美國的NIH(National Institutes of Health國立衛生研究院)、FDA(Food and Drug Administration食品藥品監督管理局)、NASA(National Aeronautics and Space Administration國家航空暨太空總署)和國防部都已投入重金發展。

其中,美國哈佛大學的韋斯生物啟發工程研究所(Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering)一直是體外模擬器官晶片在全球發展上的先驅,成功以器官晶片建立仿生3D微環境及組織功能,獲得更可靠的臨床前實驗數據,並應用於精準醫學和個人化醫療領域。現階段已成立生物技術公司Emulate(字義:仿真、模擬),並吸引國際知名藥廠羅氏、默克、阿斯特捷利康、武田及嬌生等策略合作,於2018年更成功獲得3,600萬美元的C輪募資。

 

陳冠宇博士所帶領的「智慧型生醫系統設計實驗室」(Biodesign & Intelligence Laboratory)

 

Q:請問貴實驗室所研發的晶片與應用,政府和產業界對此如何回應?

A:我們實驗室近年在國衛院、環保署和科技部的支持下,也已開發出人體動態肺晶片及其後續之疾病和健康應用,目前正持續開發更多元的器官晶片系統,進行細懸浮微粒的健康評估,以完成整個空污健康評估模型的平台開發。這樣的系統將能取代動物實驗,可針對心肺的健康風險評估提出相對應的污染物毒理、曝露評估及劑量反應曲線的資料庫,更把目標鎖定於完全取代動物實驗,並成功闡明這些生理反應背後的機制與真相,為空氣汙染防制發展帶來另一個方向的解讀與方針,提出有利的線索為下一步藥物開發與治療策略帶來更多的方向與可能性。

雖然台灣在推動非動物實驗模式正處起步階段,但在生物醫學的研究上已有其迫切性,器官晶片的技術同時具備實驗動物替代及進行精準醫療的潛力,其快速、高效的篩選能力,將可望幫助台灣政府單位(像是環保署)及臨床走向正確的政策發展、降低成本並大幅縮短藥物開發進程,相信能有效提升國內學術研究及動物保護領域於國際上之能見度與競爭力。

 

LUSH Prize頒獎典禮上,陳冠宇博士與其他得獎人、工作人員合照。

 

Q:請問您得到LUSH Prize有什麼感受、什麼收穫?

A:我們去年突破來自17個國家、56位入圍者,以仿生器官晶片技術榮獲2018年國際知名獎項LUSH Prize反動物實驗亞洲區青年學者獎,並在柏林參與頒獎典禮。此典禮非常隆重,參與者也眾多,有來自全球LUSH企業的代表以及全球相關領域的研究人員,亞洲區也有香港、日本及南韓等代表出席。

作為台灣的唯一得獎者,我們於當晚上台領獎和致詞,並受到場內所有人員的恭賀。這次最大的感動就是讓世界看到台灣研究學者的能量,並獲得歐美、香港、國內等多家媒體報導,成功提升「國際認可」,站上世界舞台,讓世界看到台灣在科研及動保的付出與努力。

Q:請問您對於科學和動保的理念,這兩者要如何得到雙贏?

A:我們實驗室發展器官晶片的技術已有多年,由於在器官晶片技術上的成果,未來會持續以科研角度思考動物福利之需求,並找到對應的科研解方。在科研方面推動實驗動物替代方案,替動物保護產業帶來發展及助益,並嘗試以國內外更多力量推動相關產業發展。

然而這些目標的推動絕對不是僅靠個人就能完成,未來更希望能從台灣學府及科技技術層面著手,並攜手目前國內正在推動相關法案的立法委員及相關民間團體(像是台灣動物平權促進會、台灣動物社會研究會等),進行產官學的合作,並將成果呈現給國內民眾,在實驗動物取代技術成功之餘,也將動物實驗替代認知帶給大眾,逐步落實完全取代動物實驗的訴求,跟上此國際趨勢。

 

陳冠宇博士與實驗室成員都是年輕有為、朝氣蓬勃,動平會非常感謝也祝福你們研究進展順利,期待有朝一日能完全取代動物實驗。

 

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