瑞士禁止動物實驗公投之後，我想說的事：因《惡血》被誤解，卻真實存在的技術，正改寫未來
▲LUSH Prize 為全球知名的反動物實驗大獎，鼓勵動物替代技術的推廣和研發。圖於 LUSH Prize 頒獎典禮所攝。Photo Credit：Dr. G 提供
作者：陳冠宇 Dr. G／原來我是個很特別的人
本文由換日線Crossing授權轉載，原文發表於此
各位朋友好，生醫工程是一項具有濃厚跨領域色彩的學科，身為其中一員，與電機、資訊、化學甚至臨床研究人員合作交流是家常便飯。
但你知道嗎？動保（動物保護）領域，也與生醫工程的發展息息相關。
首先分享近期在動保和生醫領域引起廣大關注的兩件新聞：第一，瑞士作為有全球知名藥廠羅氏（Roche）和默克（Merck）的製藥大國，在今（2022）年 2 月 13 日舉辦公投，決定是否成為全球第一個完全禁止動物實驗的國家，但最終結果並未過關，在參與投票的 44% 選民中，79% 的選民反對，僅 21% 贊成，反對原因包括對於醫學發展和經濟效益的擔憂。
同月，特斯拉創辦人伊隆・馬斯克（Elon Musk）旗下研發神經科技的新創公司 Neuralink，被美國動保組織 PCRM（Physicians Committee for Responsible Medicine）指控在進行大腦晶片的動物實驗時，涉嫌違反動物福利法及虐待實驗猴子。隨後 Neuralink 公司和共同合作的加州大學戴維斯分校，也正式回應並否認指控，但風波還在持續中。
動物實驗的施行與否，就像在天秤兩端互相抗衡，一直很難找到平衡點，現在正在看文章的你，是否也在思考究竟是人類的生命重要？還是動物的生命重要呢？
接著，讓我藉分享、更新先前在 TEDxTaipei 的演講內容「生醫科技如何取代動物試驗」，從自身找到答案的過程，盼能帶給你在人類和動物生命上的啟發。
人類跟動物生命的抉擇？
▲LUSH Prize 為全球知名的反動物實驗大獎，鼓勵動物替代技術的推廣和研發。圖於 LUSH Prize 頒獎典禮所攝，獎盃以兔子作為特色代表。圖／Dr. G 提供
在生醫工程領域多年，我發現人類在追求無病長壽的過程中，都伴隨著許多動物生命的犧牲，這是一個非常矛盾的問題。全球每分鐘有將近 100 人死去，然而，每分鐘的實驗動物死亡數竟高達將近 200 隻，是人類死亡數的兩倍。
這些實驗動物就像在戰場上身先士卒、衝鋒陷陣的士兵，但非常遺憾地，牠們的結局多數是戰死沙場，「壯志未酬身先死」。而這個結果背後的主要原因就在於「物種的差異」──動物實驗並無法精準預測人體反應，人們只能使用更大量的動物實驗，獲取少量的代表性數據。
你有沒有想過，我們生病要吃藥，那一顆藥的背後需要犧牲多少實驗動物？100 隻？500 隻？還是 1,000 隻？答案是超過 5,000 隻。根據美國動保組織 PETA 搜集的統計資料，在臨床試驗前的實驗室毒理測試階段，至少需使用超過 400 隻小鼠、4,000 隻大鼠、900 隻兔子及 32 隻以上的米格魯犬，數量驚人。
根據近年統計資料，全球一年使用的實驗動物量高達近上億隻，台灣一年的實驗動物量也高達近 330 萬隻，足足是台北市人口的近 1.3 倍。
所以，當站在天秤兩端，面對一邊是科技帶來的人類健康，另一邊是伴隨著犧牲的動物生命，我們難道只能二選一，沒有更好的選擇了嗎？
一場暴風雪帶來的啟發
這個問題困擾了我許久，直到在美國麻省理工學院做研究的時候才找到答案。初到美國時，由於研究需要去上動物實驗的認證課程，那天令人印象非常深刻，是個暴風雪的天氣，作為學生，在遇到壞天氣時是不是會很懶得出門上課？
我也是，那時的我渾身發懶，一直想著有沒有可能不要去上課？有沒有可能在不進行動物實驗的同時，還能達到原本的研究目標呢？
所以我就回頭審視傳統在實驗室的藥物測試方法，也就是動物實驗的問題，根據美國國家衛生研究院數據顯示，在動物實驗裡面成功的藥物，高達 95% 在人體試驗中還是會失敗，顯示這個測試方法亟需被調整跟改變。
▲人生中第一次見到的暴風雪，竟成為我跨入動物替代技術的契機。圖於美國麻省理工學院所攝。圖／Dr. G 提供
當初的想法很簡單，即：我們有沒有可能直接把人的細胞或組織取出，並且在體外為它建造一個家，讓它在裡面運作得像在人體內一樣，帶來比動物實驗更為可靠和有效的數據呢？如果這概念可行，那自然，實驗動物的使用量就有可能被減少。
因此就衍伸出「人體器官晶片」的技術，這技術最早是由哈佛大學團隊所建立，可憑一個非常微小且精緻的微流道晶片，就能把人體特定的複雜組織結構再現其中，並測試藥物對人體的影響。至今，人體各種不同的器官晶片都已被成功建立，像是心臟、肺、肝、臟、腸道等，它也成為這幾年來非常熱門的動物替代技術。
《惡血》帶來挑戰，卻無法阻礙其發展
然而在器官晶片發展的過程中，也並非一帆風順──近期在 Disney+ 上映的一部影集《新創大騙局》（The Dropout），改編自《惡血：矽谷獨角獸的醫療騙局！深藏血液裡的祕密、謊言與金錢》（Bad Blood: Secrets and Lies in a Silicon Valley Startup）這本暢銷書，內容報導一位史丹佛大學的輟學生伊麗莎白・霍姆斯（Elizabeth Holmes），利用微流道晶片的技術，成功創立了一間市值 90 億美元的血液診斷公司 Theranos，但最後被踢爆是一場世紀騙局。在那個時候，一般民眾對於生物晶片的技術也曾產生質疑，失去信心。
幸而器官晶片技術在其後成功度過風暴，這幾年來持續受到美國 FDA、NASA 等國家級單位的支持，同時，世界各大知名藥廠，像是嬌生（Johnson & Johnson)、羅氏以及默克等也都投入重金開發。原因就在它不是一個因為 Theranos 才突然出現的技術，而是幾十年來，由許多科學家投注心血，從傳統的細胞培養，走向三維組織器官，最後整合到微流道的晶片中，演變為今日的器官晶片。
在過去幾年，我們團隊也展開研究計畫，開發出全球能見度高的肺部器官晶片技術，透過這晶片能創建出體外仿生的纖毛跟黏液、甚至是肺泡組織，後續就能模仿吸入病毒時，病毒會怎樣去攻擊纖毛或肺泡，並評估對肺部組織造成的傷害和後續藥物開發。
未來，個人化的器官晶片將能被創建，並進行專屬的醫療測試，除了上述肺晶片外，也能創建心臟晶片幫助測試藥物毒性，創造肝臟晶片測試肝代謝反應，這就像幫你找到一個專屬替代物，讓它去測試當被病毒感染或生病時，適合用什麼藥、什麼治療策略會比較好，昔日想像中的人體晶片到精準健康、精準醫療，將不再只是夢想。
用科技顛覆想像，答案不會只有一個
回頭來看前面所提到的兩件新聞──在人類的健康與動物的生命之間，難道只能二選一嗎？
從昔日暴風雪中的一個發懶念頭，到今日的陰錯陽差，器官晶片是我找到的其中一個解答，一個更好的選擇。然而，就像在人生中遇到挫折一般，答案往往不會只有一個，器官晶片也並不是問題的唯一解。
器官晶片的發展雖然還沒到成熟階段，但它卻已經邁出那重要一步，就像阿姆斯壯在登入月球時曾說「這是我的一小步，但卻是人類的一大步」，現在全球還有許多動物實驗替代的技術正在開發中，像是幹細胞、基因重組甚至是人工智慧等，有效整合這些技術，將能加速動物替代的進展，成為新的答案。
但也因這些替代技術目前都尚發展中，現階段動物實驗還是有其使用需求，未來如何在使用動物實驗的人，以及動物實驗替代技術的中間找到另一個平衡，是需要繼續努力的課題。
一條嶄新的道路，在披荊斬棘的過程中，走起來會很漫長，但假設你跟我一樣，曾經歷過手機使用按鍵的時代，當初或許也沒想到「按鍵」竟然會被「平板」給取代，可見科技能夠顛覆想像、傳統可以被改變，未來也是可以被創造的。
就像今日的動物實驗，明日的器官晶片，縱使你不是科研人員，我也想鼓勵你試著觀察自己生活周遭有沒有需要被改變的傳統，如果你也覺得這是遲早會被時代淘汰的方式，不如就從現在一起開始改變吧。
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