麦吉尔大学初创公司TissueTinker利用3D打印加速抗癌药物研发，有望取代动物实验

2025年7月8日，南极熊获悉，来自麦吉尔大学初创公司TissueTinker的研究团队正在尝试利用 3D 打印技术用水凝胶制作肿瘤模型，旨在加速癌症治疗研究。这种方法或许能为动物试验带来替代方案，从而减轻动物的痛苦。与此同时，它也能使癌症研究更快速、更经济。这些肿瘤模型也可能更加精确，从而加快新型抗癌药物的上市速度，或开辟更优的抗癌药物研发途径。如果 TissueTinker 能够证明其加速临床前试验的能力，该公司将在未来癌症研究中发挥重要作用。

目前基于动物的试验以及过于简单的人体器官和肿瘤模型，根本无法经济高效地生产抗癌药物。旧方法成本高昂且笨重，根本行不通。更糟糕的是，原本就优秀的抗癌药物可能会因为使用劣质模型而被不必要地淘汰。TissueTinker能够制作更精确的模型，创造出“能够同时复制健康和患病组织的复杂微型模型”。团队已经掌握了对细胞位置的空间控制，从而创造出能够模拟肿瘤在体内发展方式的模型。

联合创始人 Benjamin Ringler 表示：“定制肿瘤的能力确实使研究人员能够深入、有针对性地洞察癌症在微观层面的行为方式。由于测试环境更容易模拟人体，研究人员可以在进入临床试验阶段之前更好地评估和了解他们的药物是否有效。这对于药物研发和减少行业资金浪费至关重要。我们不仅仅是在解决问题，也正在重新思考抗癌药物研发的方式。”

在药物研发早期阶段更好地筛选药物，可以提高整个药物研发过程的准确性。如果这一方法奏效，那么它也可能极大地改变制药公司的盈利能力。

一篇来自的美国国立卫生研究院 (NIH) 题为“Why 90%of clinical drug development fails and how to improve it? “的论文指出：药物研发是一个漫长、昂贵且高风险的过程，需要10-15年以上的时间，平均每个新药获批进入临床使用的成本超过10-20亿美元1。对于任何制药公司或学术机构来说，在临床前阶段对候选药物进行严格优化后，能够推进到I期临床试验都是一项很大的成就。然而，进入临床研究的候选药物中，十分之九会在I、II、III期临床试验和药物审批过程中失败2,3 。另外值得注意的是，90%的失败率是针对已经进入I期临床试验的候选药物，这还不包括处于临床前阶段的候选药物。如果把处于临床前阶段的候选药物也算上，药物研发的失败率就更高了。”

结构-组织暴露/选择性-活性关系 (STAR) 选择候选药物并平衡临床剂量/功效/毒性。

如果一家公司在TissueTinker上投资数千万美元，而它只挑选出一种候选药物进行临床试验，就可能对公司的整体财务状况产生重大影响。使用TissueTinker可能会改变该公司未来的药物研发线及其整体命运。而对于整个社会而言，如果产品的效果与宣传的一致，药物研发过程可能会变得更好、更快。

TissueTinker 正在努力实现生物3D打印的高通量制备，以便同时测试大量结构和剂量。研究团队还在致力于创建癌症生物墨水库，他们希望最终能够为每一种可以想象到的组织制作生物墨水。他们还希望该技术也能够用于治疗罕见癌症。同时，他们还可以针对更多样化的患者群体模型测试潜在的治疗方法；例如，这可能带来针对特定基因组成或年龄进行优化的治疗方法。他们认为，他们更精确的打印方法也将更好地理解肿瘤的生长和增殖。该团队希望通过一项盲法研究来证明这一点，让公司和研究人员知道他们的技术确实有效。

当然，TissueTinker 并非唯一从事3D打印医疗研究的公司，例如，FluidForm 也成功地利用3D 打印技术帮助制药公司更快地找到新药。然而，这项技术的前景广阔，仅仅这项生物打印的应用就能带来立竿见影的效果，不仅在经济上，而且在许多人的生命中都产生积极的影响。