近年生医领域的类器官（organoids）备受关注，因能体外培养功能接近真器官的“微器官”，有潜力为药物开发等医学应用带来突破进展。然类器官仍面临可重复性不足等挑战。因细胞来源、培养条件等细微差异，都可能导致类器官形态和功能不一，影响结果可靠性。
加州大学圣地亚哥分校人类类器官（HUMANOID）中心，以集成生物工程、资讯科学与临床医学专业知识，盼增进类器官可重复性与临床应用潜力。主要目标包括创建标准化流程、创建大型生物数据库、开发数据分析工具，并促进合作。期望为类器官研究创建更可靠的平台，加速新药开发、增进病患福祉。
类器官是由人类干细胞或前体细胞（progenitor cells），3D培养条件下逐渐生长、分化成微小组织结构，部分模拟真器官细胞组成与功能。特定生长因素与环境引导细胞生长分化，最终产生类似脑肠等器官结构。类器官已用于疾病机制研究、药物开发与个性化医疗等领域，还能取代部分动物实验，提高药物筛选准确性，降低研发成本，有助精准医疗发展。
类器官潜力获FDA及学界认可，2022年通过《FDA现代化法案2.0》（FDA Modernization Act 2.0），取消新药申请（New Drug Application）必须做过动物实验的强制要求，并认可类器官等微生理系统（microphysiological systems）为实验替代方案。
类器官在临床前毒理研究更显优势。以动物试验预测药物对人类的毒性准确性犹如“掷骰子”碰运气，无法确保人体实验也一样安全，故许多药物虽通过动物实验，却在临床三期因不预期毒性声明失败。先前研究显示，以肝脏类器官模型预测200多种药物毒性，准确性近90%，更准确筛出有害药物，降低临床实验风险，保护受试者安全。
然而类器官仍缺乏再现性，已知原因不少，如细胞来自不同实例，就限制可重复性（指纹效应）；即使细胞来自同实例，但因细胞异质性，仍可能产生性质各异的类器官（雪花效应）；各实验室培养类器官的方法也不同，缺乏标准化流程，也影响可重复性（混合效应）。
HUMANOID为了克服类器官技术再现性低的问题，采取以下策略：
- 培养条件标准化：严格控制培养基成分、温度、湿度，确保每次类器官培养条件一致。
- 创建自动化培养系统：精确控制培养过程各项参数，降低人工操作误差。
- 严控细胞来源：选用品质稳定干细胞或前体细胞为起始材料。
- 精进培养参数：制定详细分化诱导方案，确保类器官形态和功能一致性。
- 加强品管：培养时定期以形态学观察、基因表现分析和功能测试等方法评估品质，及时发现并排除品质异常的类器官。
HUMANOID有效提升类器官培养再现性，为科学研究和药物开发提供更可靠模型系统。
类器官若广泛应用，可为生物医学研究创造新视野，值得期待。但之前仍有许多挑战有待克服，凭借HUMANOID中心及全球学者共同努力。有理由相信他们通力合作，能充分发挥类器官潜力，为人类健康贡献更多。
（首图来源：Image by Freepik）
