臺灣器官晶片追趕歐美 「彎道超車」機會在哪裡?

撰文記者 吳培安
日期2024-04-26
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國研院旗下的國家實驗動物中心主任秦咸靜表示,動物中心肩負著提供臨床前資源、支持國內研究團隊完成計畫的任務。(攝影/李林璦)

雖然臺灣器官晶片產業發展已經落後歐美10年,但在政府3R計畫推動動物試驗替代科技、以及臺灣固有的資通訊(ICT)產業鏈優勢下,或許仍有機會追趕國際,甚至彎道超車。專家分析,器官晶片的三個趨勢,將成為臺灣的決勝點,包括人工智慧、標準化製程、整合系統等。

撰文/吳培安


雖然臺灣在類器官/器官晶片上累積了近160項計畫的研究能量,但迄今成功產業化的案例仍十指可數,未來還需要由上至下的政策資源激勵,以及由下而上的產業鏈,提供關鍵支持。

本刊分別走訪了「臺灣動物實驗替代科技跨部會平台」(Taiwan 3R Initiative,簡稱3R計畫)中,扮演臨床前驗證資源提供者角色的國家實驗動物中心;臺灣第一家微流體晶片的「Design House」——合生晶生技,以及國內從事器官晶片開發的產學專家,分享他們眼中對類器官/器官晶片開發的機會與挑戰。

專家認為,雖然臺灣在器官晶片已經落後歐美10年,且還在推廣階段、產業化的公司還很少,但仍有機會透過臺灣引以為傲的資通訊(ICT)優勢,從標準化製程、人工智慧與系統整合布局,在崛起中的國際器官晶片局勢中搶佔一席之地,甚至彎道超車。

場景1:國家生技研究園區 國家實驗動物中心.臺北中心

國家實驗研究院(國研院)旗下的國家實驗動物中心,肩負著提供臨床前資源、支持國內研究團隊完成計畫的任務。其坐落在國家生技園區G棟的臺北中心,不僅有開闊明亮的辦公環境、完善的實驗動物設備與空間,也在視覺元素上融入中心吉祥物小白鼠,無處不在的活潑身影為參觀者提供友善的導引。

國家實驗動物中心主任秦咸靜表示,臺北中心不僅提供多元實驗動物資源供應,包括大鼠、小鼠的繁殖育種,倉鼠、天竺鼠、兔等實驗動物供應,也提供多樣化的自助試驗場域,包含各式動物試驗、醫學影像與行為分析、細胞培養及實驗空間等。

不過,國家實驗動物中心不只是供應實驗動物資源,同時也是臺灣邁向動物實驗減量、發展替代科技的重要驗證基地。

政策領頭、動物中心 建器官晶片驗證實驗室

秦咸靜表示,政府自2022年起推動的「臺灣動物實驗替代科技跨部會平台」,正是希望透過3R創新(替代Replace、減量Reduce、優化Refine)跟上國際趨勢,增加臺灣生醫發展競爭力,同時推動三個目標,包含了:鼓勵跨域技術和發展替代技術、減少法規對於動物實驗的依賴,以及優化動物實驗體系等。

而在動物實驗替代方法的研發應用大方向之中,國研院的多元驗證平台負責創新研發的驗證角色,並由國研院旗下的台灣儀器科技研究中心(儀科中心)幫助國內科學家做產品製程驗證,完成製程標準化及測試生產;同屬國研院旗下一員的動物中心,則負責生物功能驗證,依應用領域進行實作測試,加速產品的落地應用。

秦咸靜表示,目前動物中心已經成立器官晶片驗證實驗室,確認科學家所開發出來的器官晶片是不是真的經得起考驗,可形成生物模式或疾病模式取代動物實驗、符合法規管理、可獲得穩定臨床前測試數據的標準化測試方法。

除此之外,秦咸靜也表示,動物中心除了驗證服務,自己也投入替代方案的研發,同時扮演提供服務的入口網站(Portal)兩種角色,導入國際上既有的產品。例如,美國波士頓生技公司Emulate的器官晶片系統,也有機會透過動物中心進行測試實作。

「我們希望透過跨部會工作,從各方面同時優化臨床前測試的整體環境,包括提高動物福祉、提高動物實驗品質、推展一些不需要動物的方法,這也是國家實驗動物中心協助生醫產業完成臨床前測試與研究的使命。」秦咸靜說。


化粧品動物福利法規 臺灣其實是亞洲前段班!

歐盟和美國部分州很早就已經禁止動物試驗的化妝品。而在亞洲,臺灣在2016年10月就已經通過化粧品衛生管理條例部分條文修正案,成為化粧品動物福利的亞洲前段班!

該修正案規定,化粧品製造、輸入或販賣業者在國內進行的化粧品或化粧品成分之安全性評估,除非該成分被廣泛使用、且其功能無法以其他成分替代,或據評估資料顯示有損害人體健康之虞、須進行動物試驗,並經中央主管機關許可者外,均不得以動物作為檢測對象。

秦咸靜說明,像是臺灣有很多化粧品是採用既有原料,這些原料通常已有安全性評估的動物實驗歷史資料,那就不必重複再做動物實驗;通常若採用全新的新興原料,因為欠缺安全性數據,就有可能需要做動物測試。

在化粧品之後,化學品、農藥和部分健康食品,也陸續跟上動物實驗減量的趨勢,積極尋求動物實驗的替代方案,此外也從調整實驗設計和法規要求方面,減少動物的使用。

秦咸靜舉環境部化學物質管理署的管理方式為例:「不僅是將化學品分級管理的安全性評估邏輯依既有化學物質和新化學物質分開設計,且在風險評估系統和案件繳交的邏輯,全部都以動物減量為核心去做優化。」

「其中,既有化學物質納入繳交國際參考資料等作法,要做測試的比例已經壓得非常低;而新化學物質也導入很多國外的替代測試方法,大幅度減少動物實驗。」秦咸靜說。

在健康食品方面,衛福部也已經將抗疲勞、輔助調節血壓、牙齒保健、輔助調節血鐵等功效試驗項目,增加人體食用試驗...