FDA công bố kế hoạch loại bỏ dần thử nghiệm trên động vật - Một trong những điểm nhấn đáng chú ý nhất năm 2025 của công nghệ tế bào

1. Lịch sử của việc thử nghiệm trên mô hình động vật trong phát triển dược phẩm

Đầu thế kỷ XX, một sự việc chấn động ngành dược phẩm khi 125 người lớn và trẻ em Mỹ tử vong vì uống một loại thuốc kháng sinh có chứa diethylene glycol, một hợp chất mà người ta cho rằng chỉ là chất tạo ngọt. Sau đó, kể từ những năm 1930, FDA đã yêu cầu thử nghiệm trên động vật với các loại thuốc mới, giúp ngăn chặn các hóa chất nguy hiểm trước khi sử dụng trên người. Tuy nhiên, kết quả thử nghiệm trên động vật không dự đoán được phản ứng trên người đối với trên 90% các trường hợp, nên một số loại thuốc an toàn và hiệu quả trên người đã bị ngừng nghiên cứu do thể hiện độc tính trên động vật (ví dụ như Aspirin, loại thuốc này được phê duyệt trước khi yêu cầu thử thuốc trên động vật, nếu không có thể đã không có mặt trên thị trường).

Tháng 12/2022, Quốc hội Hoa Kỳ đã thông qua Đạo luật Hiện đại hóa FDA 2.0 (FDA Modernization Act 2.0) về việc loại bỏ yêu cầu sử dụng các nghiên cứu trên động vật như một phần của quy trình xin cấp phép cho sản phẩm sinh học tương tự hoặc có thể thay thế cho một sản phẩm sinh học khác, cho phép sử dụng một số phương pháp thay thế như các xét nghiệm dựa trên tế bào và mô hình máy tính để đánh giá tính an toàn và hiệu quả của thuốc. Tuy nhiên Quốc hội cho rằng rất ít dấu hiệu cho thấy FDA hành động theo hướng này, nên họ xem xét thông qua Đạo luật Hiện đại hóa FDA 3.0 (FDA Modernization Act 3.0), thiết lập quy trình thẩm định các phương pháp thử nghiệm phi lâm sàng nhằm giảm hiểu và thay thế việc sử dụng động vật trong phát triển sản phẩm sinh học hoặc thuốc. Vì vậy, dưới sự thúc đẩy của Quốc hội ở nhiệm kỳ mới, FDA đã công bố lộ trình mới vào tháng 04/2025 như đã trình bày ở trên.

2. Trí tuệ nhân tạo và các mô hình tiên tiến trong nuôi cấy tế bào người

FDA tin rằng các mô hình dựa trên trí tuệ nhân tạo (artificial intelligence – AI) kết hợp với những phương pháp tiên tiến trong nuôi cấy tế bào người như công nghệ organoid hay organ-on-a-chip có thể giúp thay thế các mô hình động vật. Organoid là các cấu trúc được hình thành từ những tế bào gốc phân lập từ bệnh nhân, sau đó thiết lập cấu trúc và chức năng giống hệt như mô tự nhiên trong cơ thể. Các organoid mô phỏng chính xác những phản ứng giống như mô con người khi tiếp xúc với các dược phẩm, nên có sự phù hợp cao cho các nghiên cứu và thử nghiệm thuốc mới.

Organ-on-a-chip là những thiết bị quang học có kích thước nhỏ, trên đó có các loại tế bào của người để mô phỏng cấu trúc ở cấp độ cơ quan, bao gồm việc bơm chất lỏng một cách linh hoạt giống như máu, hay biến dạng theo nhịp điệu giống như quá trình hô hấp trong phổi hoặc nhu động ruột. Thuốc có thể được bơm qua các kênh mạch máu trên chip giống như trong cơ thể, phản ứng của các thành phần trên organ-on-a-chip rất giống với những gì thấy ở cơ quan tương ứng trên bệnh nhân. Việc thử nghiệm các dược chất trên mô hình organ-on-a-chip sử dụng tế bào người sẽ cho kết quả tương đồng trên người hơn rất nhiều lần so với thử nghiệm trên động vật, đồng thời chi phí cũng giảm thiểu nhiều lần (ước tính 2–3 tỷ USD mỗi năm).

Các công nghệ AI có thể phối hợp cùng organoid và organ-on-a-chip để tạo ra những kế quả có khả năng dự đoán với tính chính xác cao về phản ứng thuốc ở người. AI có tiềm năng sàng lọc lượng dữ liệu lớn để tìm ra các hợp chất an toàn và hiệu quả trên người, ứng cử viên tiềm năng tạo nên thuốc mới. Tuy nhiên, các mô hình AI cần có sự chuẩn bị về cơ sở dữ liệu đủ lớn, các dự đoán của AI có thể kiểm tra trong thực nghiệm, với dữ liệu được đưa trở lại mô hình để tinh chỉnh và tối ưu hóa thông qua quá trình thử nghiệm lặp lại. AI có thể dần thiết lập các mô hình hiệu quả trong tương lai, tuy nhiên ở thời điểm hiện tại chưa thể hỗ trợ các công nghệ tiên tiến về nuôi cấy tế bào để thay thế ngay lập tức thử nghiệm trên động vật.

3. Tương lai của thử nghiệm trên động vật phụ thuộc vào quyết định tiếp theo của FDA.

Liệu các mô hình organoid và organ-on-a-chip có thể thay thế thử nghiệm trên động vật trong 3–5 năm tới? Điều này khó xảy ra vì mỗi mô hình mới về nuôi cấy tế bào người cần được đánh giá và xác nhận tính tương đồng trong từng trường hợp cụ thể. Tuy nhiên, với động thái mới này của FDA, các đơn xin cấp phép thuốc mới có thể được xem xét nhanh chóng hơn nếu chúng chứa các dữ liệu đáng tin cậy từ mô hình thử nghiệm tiên tiến liên quan đến nuôi cấy tế bào người. Điều này giúp giảm đáng kể việc sử dụng động vật, đồng thời phát triển thuốc an toàn và hiệu quả hơn, với thời gian nhanh hơn và chi phí thấp hơn. Viện Y tế Quốc gia Hoa Kỳ (the National Institutes of Health – NIH) cũng tuyên bố sẽ không cấp kinh phí cho các đề án nghiên cứu chỉ dựa vào thử nghiệm trên đông vật, cho thấy họ đã nhận ra sự cần thiết phải chuyển sang những mô hình thay thế phù hợp hơn với con người.

NGUỒN

https://www.the-scientist.com/fda-announces-plan-to-phase-out-animal-testing-will-that-work-73173

XEM THÊM

1. FDA: Roadmap to Reducing Animal Testing in Preclinical Safety Studies https://www.fda.gov/media/186092/download

2. US Congress: S.5002 - FDA Modernization Act 2.0 https://www.congress.gov/bill/117th-congress/senate-bill/5002

3. US Congress: H.R.7248 - FDA Modernization Act 3.0 https://www.congress.gov/bill/118th-congress/house-bill/7248/text