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欧盟新规:AI与器官芯片重塑化学品安全评估体系

发布时间:2026-06-03 14:30来源:微信阅读:5

2026年6月1日,欧盟委员会正式颁布《逐步淘汰化学品安全评估中动物试验路线图》(Roadmap towards phasing out animal testing for chemical safety assessments)及配套的详细技术文件。这绝非一份仅具象征意义的倡议,而是一份囊括22项具体举措、3大战略支柱、覆盖15个立法领域、针对30多个毒理学终点的系统性改革方案。其核心目标明确且坚定:利用基于机制的下一代风险评估(Next-Generation Risk Assessment, NGRA)全面替代以动物实验为核心的传统模式。

该路线图宣告:单纯追求“复刻动物数据”的替代策略已成过去,能否基于人类相关数据提供同等的安全保护水平,才是未来监管认可的标准。对于器官芯片(Organ-on-Chip, OoC)、人工智能(AI)及多组学等非动物方法(NAMs)而言,这不再是可选项,而是写入法规行动清单的必经之路,旨在逐步构建可被监管接纳的“非动物安全评估框架”。

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框架概览:

22项行动、3大支柱、15个立法领域

路线图的结构本身便彰显了欧盟的决心。22项行动被划分为三个层层递进的支柱(Pillar I–III),涵盖从技术实施到国际协作的全链条。15个立法领域几乎囊括了所有涉及化学品安全评估的法规,包括REACH(工业化学品)、植物保护产品、杀生剂、人用与兽用药品、食品接触材料、化妆品等。这意味着,从工业溶剂到抗癌新药,无一能置身事外。

该路线图并非立即废除动物实验,而是逐步建立可被监管接受的“非动物安全评估框架”。在短期(短至1-2年)可落地的行动主要针对机制明确的局部终点(如皮肤致敏);而对于重复剂量毒性、致癌性、生殖发育毒性等系统性复杂终点,路线图明确将其列为中长期重点,并承认在过渡期内仍可能需要进行GLP动物试验(但这必须在严格的“别无他法的最后手段”原则下,并辅以明确的机制证据。)器官芯片与AI等NAMs技术的目标也正好契合,并非在明天就替代所有动物试验,而是在今天就开始构建让监管机构敢于“豁免”或“减少”动物试验的证据链。

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Pillar I:从“替代方法”到“新评估框架”——NAMs的战场转移

Pillar I(Making change happen – towards phasing out animal use)是技术路线的核心。它明确指出了过去20年替代方法进展缓慢的根本原因:我们一直试图用NAMs去“一对一”地复刻动物实验的每个终点,这在皮肤致敏等简单场景中成功了,但在复杂全身毒性中几乎不可能。

因此,路线图提出了一个根本性的战略转移:放弃对动物实验的“镜像模仿”,转而建立一套全新的、以分子起始事件(MIE)和不良结局通路(AOP)为基础的NGRA框架。在这套新框架中,毒理学不再是“看到肝脏坏死才算肝毒性”,而是通过高通量体外数据、AI预测、器官芯片生理功能读数以及PBPK模型,在分子和细胞水平上定量描述“扰动”,并外推至人体暴露下的不良结局概率。

对于器官芯片企业,这一点至关重要。路线图在(Validation, Standardisation, Qualification)中,明确将“器官芯片设备、iPSC、3D组织模型、高内涵成像及多组学”列为需要优先制定欧洲和国际标准的体外生物技术。这意味着,监管机构不再质疑“芯片是否像器官”,而是要求产业界提供可标准化、可跨实验室重现、具有明确适用场景(Context of Use, COU)的资格认定数据包。

器官芯片被纳入监管需要明确的适用场景COU。例如,EMA已经通过其资格认定程序(Qualification Advice)接收了用于预测药物诱导肝损伤(DILI)或心脏毒性的器官芯片方法。路线图明确提出要扩大这种资格认定机制,并要求欧洲食品安全局(EFSA)和欧洲化学品管理局(ECHA)借鉴EMA的经验。

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Pillar II:AI与数据驱动——器官芯片的“加速器”

Pillar II(Keeping Europe at the forefront of research and innovation)将人工智能(AI)提升到了战略高度。文件指出,NAMs的开发越来越依赖AI工具,AI不仅可以作为替代方法本身,还能加速知识发现、证据整合以及协作研究。

这与耀速科技的技术路线不谋而合。器官芯片产生的多模态数据(图像、组学、电生理、屏障功能等)具有高维度、多尺度的特点,传统统计分析难以充分挖掘其中的毒理学信号。路线图明确鼓励利用AI进行毒性信号通路的识别、基准浓度(BMC)的推导以及跨物种外推。

值得关注的是,文件特别提及了“欧洲健康数据空间”和“欧洲虚拟人类双胞胎计划”,并建议将人类数据与计算建模相结合用于化学品评估。这意味着,未来器官芯片数据有望与真实世界临床数据、人体生物监测数据形成闭环,构建真正意义上的“数字孪生”毒理评估体系。对于耀速科技而言,我们在AI算法驱动的类器官图像分析和高内涵多组学数据整合上的积累,正是响应这一趋势的提前布局。

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Pillar III:协作与全球互认——器官芯片的“出海”通行证

Pillar III(Working together in Europe and beyond)聚焦于组织架构与国际协作。它提出建立路线图指导小组(Roadmap Steering Team)、机构协作平台以及跨机构工作组,并要求ECHA、EFSA和EMA形成统一阵线。

更为关键的是,文件明确强调:NAMs应通过OECD测试指南、ICH/VICH指南或ISO/CEN标准,实现国际数据互认(MAD)。这意味着,一旦某种器官芯片方法被采纳为OECD测试指南,其产生的数据将自动被所有OECD成员国接受。

器官芯片产业目前尚无统一国际标准,率先完成跨实验室验证、形成完整COU资格认定包的团队,将主导未来5-10年的全球监管标准制定。欧盟已经表态,将通过其与国际伙伴的合作网络(如ICATM、APCRA)主动推广NAMs的国际接受。中国企业应当积极参与这一进程,而不是被动等待标准落地。

值得一提的是,在推动器官芯片技术走向全球监管认可的前沿,耀速科技团队作出了重要贡献。2026年1月,耀速科技的器官芯片平台正式进入美国食品药品监督管理局(FDA)的ISTAND计划(创新科学与技术推进计划,Innovative Science and Technology Approaches for New Drugs)评审通道,成为唯一入选该计划的中国器官芯片企业。同年3月,FDA发布了《药物开发中使用新方法学的一般考虑》行业指南草案,明确将器官芯片等复杂体外模型纳入其认可的方法学谱系,标志着NAMs应用从“鼓励探索”迈入“科学规范”监管新阶段。ISTAND计划正是FDA为前沿技术打通这条“监管认可路径”的核心通道——通过该评审通道,耀速科技与其他全球顶尖参与者共同构建基于微生理系统(MPS)的监管级评估框架。自2023年起,耀速科技的器官芯片平台就已与国际3Rs组织及FDA展开了深度的协同合作。若能通过最终认证,其技术将成为全球首批获得FDA科学认可的药物开发工具(Drug Development Tool, DDT),可直接用于新药研发的IND申报与后续流程,大幅降低研发成本与不确定性。这也意味着,在“AI+器官芯片”这一赛道上,耀速科技正在将自己的技术平台从研发工具向“监管级基础设施”升级,成为构建新一代国际标准的核心推动者之一。

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对产业界的最终建议

三类终点,三种策略

基于以上分析,我们建议NAMs开发团队(尤其是器官芯片公司)针对不同毒理终点采取差异化的策略:

局部毒性(如皮肤致敏、眼刺激):已有验证的体外方法,策略是直接替代,尽快纳入OECD等标准,聚焦合规市场。

器官特异性毒性(如肝毒性、肾毒性、心脏毒性):这是器官芯片当前最具落地潜力的领域。策略是瞄准COU,例如“利用肝芯片检测DILI风险”,通过EMA/EFSA的资格认定程序获得监管反馈。

复杂全身毒性(如重复剂量毒性、DART、致癌性):短期内无法单一方法替代。策略是成为NGRA证据链的一环,提供关键的通路激活数据,与AI预测、PBPK模型及短周期体内研究形成整合的WoE论证。

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总结

欧盟2026路线图是一次深思熟虑的科学范式升级。它将器官芯片从“概念”拉入了“标准制定”的议事厅,将AI从“辅助工具”提升为“方法学核心”。当监管机构说出“我们需要达到等同于甚至优于当前动物实验的保护水平”时,他们实际上在说:把你们的机制证据、剂量-反应关系、药代动力学参数、不确定性分析统统拿出来——而且所有这些都不能依赖动物。而这,恰恰是我们每一天都在做的事情。对于耀速科技以及所有致力于NAMs创新的同行而言,最大的挑战不再是证明“体外数据很有趣”,而是证明“这套非动物数据能够系统性地、可量化地保护人类”。

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关于耀速科技

耀速科技 2021 年底创立于美国波士顿,是全球首家利用器官芯片结合高内涵三维(3D)细胞成像,计算机视觉(CV)和人工智能(AI)进行药物发现和精准医学研究的“3D Bio Intelligence”生物科技初创公司。耀速创始团队成员多来自于知名跨国生物医药企业及哈佛大学,麻省理工学院等顶尖科研院所,具有丰富的工业界医药产品开发和前沿生物与AI技术研发经验。耀速正作为唯一一家中国公司和中美药监机构联合制定器官芯片全球首个行业标准。耀速科技与多家生物制药公司和科研院所开展了战略与科研合作。