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我国中小城市要如何把握实验动物产业机遇

来源:医药信息 时间:2023/2/11
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在前文《实验动物产业——中小城市加入“科学盛宴”的绝佳机遇》中,详细介绍了实验动物产业是发展“药谷”不可或缺的科学服务业支撑,是发展“药谷”不可或缺的科学服务业支撑,中小城市更具发展实验动物产业的优势。

反观我国实验动物产业,距离国外同行业还有明显的差距。我国的实验动物产业是从科研机构、高校、医院开始的。科研机构为了满足自己单位的科研需要,开始养殖实验动物。因此,国内很多上规模的实验动物养殖机构,仍然归属一些事业单位,维持着“半计划”的形式,市场化程度很低。

随着我国生物医药产业的快速发展,我国对实验动物的需求越来越大,与实验动物相关的医药研发外包也成为大势所趋。这无疑给中小城市带来了发展实验动物产业的新机遇。

那么,国内中小城市,要如何把握这一产业机遇?

中小城市发展实验动物产业要遵循“动物福利”的相关原则

从科学的角度来说,进行实验动物饲养,要提供最接近它们自然生活环境的条件。唯有如此,才能让动物们在生理和心理上达到最接近自然的状态,从而得出最接近真实的试验结果,确保科学研究的准确性和科学性。

例如,在饲养实验猴时,需要进行合笼饲养。合笼饲养能够更有效地应对环境变化,使实验动物表现出更多的天性行为。与单笼饲养的动物相比,合笼饲养的实验动物,其异常行为(如拔毛和自虐)的发生率较低。此外,由于实验动物采取笼养,因此大都会出现慢性心理问题。这些不利于动物福利的负面影响,会干扰研究结果并增加生物医学研究所需的动物数量。因此,在实验动物饲养的过程中,要充分考虑到其居住环境的温度、湿度、光照、密度、空气质量、食物供给以及其他相关因素,充分考虑上述因素是否满足最接近自然生活环境这一基础要求。

目前,无论国内国外,在动物实验操作过程中,都必须落实“3R”原则,即减量原则(ReductionAlternatives)、优化原则(RefinementAlternatives)和替代原则(ReplacementAlternatives)。

减量原则:是指在科学实验中尽量减少使用实验动物的数量,或者通过科学的实验设计,在保证实验数据有效获得和数学统计的前提下使用尽可能少的实验动物,避免粗放的实验方案和不合理的统计方法。

优化原则:是指优化实验方案,只在必要的时候才使用实验动物,并且在实验中应给予相应的护理,降低实验动物生理、心理痛苦和环境压迫。研究人员、动物饲养员和动物实验操作人员都需要接受相关培训,处理动物时最大限度减少动物的痛苦。

替代原则:是指寻求使用替代方案,尽量避免活体操作。如果能使用计算机模型或在细胞、组织水平上解决的问题就不要使用活体动物实验,能使用微生物、无脊椎动物达到研究目的的就不使用脊椎动物,能使用小鼠等低等级实验动物完成实验的就不使用狗、猴等高等级实验动物。

遵守“3R”原则以及“动物福利”原则,不仅关乎道德伦理,还关乎研究成果的有效性。

现在越来越多的学术期刊在投稿说明中都会要求:涉及动物实验的研究,都必须提供作者所在机构的动物关怀及使用委员会(IACUC)的AAALAC资质许可。国际实验动物评估和认可委员会AAALAC(AssociationforAssessmentandAccreditationofLaboratoryAnimalCare)是唯一的全球性的动物人道关怀认证机构。该机构拥有国际认可的权威性和质量标准。其要求在生物科学、医药领域的动物实验中必须人道、科学地对待实验动物。如实验动物提供机构能获得AAALACInternational的认证和评估,即证明该机构提供的实验动物符合动物伦理要求,是规范标准化的实验动物。可以说,涉及动物实验的学术论文要想在国际期刊上发表,所使用的动物就必须来自拥有AAALACInternational认可资质的机构,由此证明论文得出的结果是有效可信的。

中小城市发展实验动物产业不在于“养”,而在于“研”

由下图可知,实验动物饲养、管理环节处于较低价值区间,仅凭这些低价值环节来支撑整个实验动物产业发展几乎是不可能的事!实际上,实验动物机构大多是通过帮助药企进行动物实验和测评,即“实验外包”来获取利润。

实验动物产业价值链条

查尔斯河实验室年财报显示:传统的研究模型和服务收益只占20%,62%的业务收入来自药物研发和安全测评(即受药企委托,帮助其做动物实验,验证药品安全性)。药物研发和安全测评主要包括:利用实验动物提供体外生物学和化学药物的目标发现和验证、身份识别,以及药物吸收、体内分布、代谢和排泄(ADME)的测试;利用实验动物,在临床前阶段提供广泛的安全性研究,如生物分析、药物代谢、药代动力学、安全药理学和毒理学研究等。查尔斯河实验室还提供由内部兽医解剖和临床病理学家提供的病理学服务。因此,从实验动物产业的行业盈利特性来说,中小城市必须延展实验动物产业链条,才可能获取理想的经济效益。

目前,国内医药研发正处于从跟踪仿制、模仿创新向原始创新的转型时期。实验动物是早期科学研究和药物临床前开发过程中必不可少的重要实验工具。

中小城市发力实验动物产业,需要紧抓医药研发企业临床开发的痛点,提供专业化的实验动物专业技术服务,如药物毒性研究,药物、疫苗、医疗器械的临床前的毒性和有效性研究等,才能与市场需求共振,实现产业盈利。

从这个角度讲,在产业培育或招商方向上,中小城市要瞄准实验动物相关的研发和检验检测,优先“育研育检”“招研招检”。以“研和检”带动实验动物产业价值的提升,以“研和检”为锚,吸引更多生物医药企业的聚集。

中小城市发展实验动物产业,品系和资源的长期开发是未来的关键

科技部关于我国实验动物资源的调查报告显示,目前我国模式动物资源尚不及发达国家的1/10。实验动物物种仅有30余种,远落后于日本的余种和美国的种;基因工程动物、突变系等遗传修饰的实验动物品系资源也与美国相差甚远。

在以往“半计划经济”的供给模式下,实验动物价格低,养殖机构没有动力发展特殊品种,因此造成国内养殖机构提供的实验动物品系单一,大家都养“大路货”的通病。因此,进行新品系和资源开发,是实验动物产业最急迫也最可能实现“弯道超车”的关键环节。

年,美国60%的实验猴来自中国。但在年1月和2月,中国严禁运输和销售野生动物。这意味着这条关键的供应链已经被切断。美国出现了实验猴子短缺的难题。美国加州国家灵长类动物研究中心的传染病学家库恩·梵隆培(KoenVanRompay)说道:“全美范围内基本上是严重短缺。”

与美国相反,由于我国是世界实验恒河猴的主供国,因此能够在第一时间内建设恒河猴模型,快速应用于致病机制和传播途径研究、应急药物筛选和疫苗评价。目前,我国已经完成了五种成药的评价,正在进行六种疫苗和四种成药的动物实验评价。可以说,灵长类大型实验动物成了“战略资源”,与疫苗、药品研发进度息息相关。因此,发展灵长类大型实验动物正契合当下的市场需求。从更长远的角度看,随着精准医疗的发展推进,除基因敲除和转基因的大、小鼠等小型实验动物模型以外,猪、狗等大型实验动物也将成为发展的重点。

需要提醒的是,虽然实验动物品系和资源的培育往往“一劳永逸”——培育成功后将带来非常可观的经济效益,但是实验动物品系和资源的培育不是3~5年能解决的,甚至有可能要10~20年。此外,推广应用时间也不是一蹴而就的,其难度或许不亚于某一新药的研发。因此,要攻克品系资源开发难题,核心在于定向引入实验动物相关科学家及团队,通过“科学头雁”带动源头创新,成就新品系的突破。中小城市可以考虑设立针对性的科学研发基金,以促进实验动物模型品系的创新。

随着科学的不断发展,科学服务业也必将越来越细化、越来越专业。实验动物产业作为其中的重要一支,是渴望加入“科学盛宴”中小城市的入场券。利用实验动物资源,也可以反向吸引各类实验动物研发实验平台、企业在当地落户,推动本地产业升级。

对于国内不同区域的中小城市而言,那些临近长三角、京津冀、珠三角、成渝四大生物医药聚集区的中小城市,越早意识到实验动物产业的重要性,就越具先发产业优势;那些已有实验动物产业布局的区域,如合肥高新区(安徽省重点布局的生物医药和高端医疗器械产业集聚发展基地,目前已经形成了覆盖技术研发、生产制造、医疗诊治的多个环节),合肥周边中小城市则可以考虑配套发展SPF级动物和无菌动物的高技术要求实验动物,为生命科学研究提供强有力的支撑;那些拥有丰富动物资源的区域,如海南、云南、广西等,发展实验动物产业则将带动生物医药产业聚集。例如,海南拥有丰富的五指山猪、食蟹猴等实验动物资源,海南省内的城市可以加大对实验动物资源的推广应用和创新研究,形成面向全球的实验动物销售体系。总之,无论通过实验动物产业来服务在大城市聚集的生物医药科研企业,从而使自身城市加入科学大产业协作体系,还是因实验动物产业的存在,反向促进城市生物医药产业的聚集,为本地产业发展增加动力,抑或其他科学服务业,都是中小城市立足未来科学发展趋势专注细分领域的胜利。

本文节选自华高莱斯“技术要点”系列丛书《科学中心城市的崛起》

作者简介

廉思思,华高莱斯董事、策划总监

年加入华高莱斯,在城市发展、产业发展、文旅融合、城市更新、县域经济等领域有丰富的顾问经验,擅长前沿科学、技术、产业方面开模创新。

参考资料

丁香园网站:《没有IACUC号,投稿有困难》

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