去年 3 月首批 COVID-19 疫苗抵台,不是直接送到医院民众施打,而是先给天竺鼠接种,测试过关才算完成封缄。这群防疫小英雄却一度供应紧张,国家实验动物中心主任秦咸静回忆,当时国内需求暴增,仓鼠要拉高到平时 5 倍量才能满足。
采访当天,秦咸静带着《中央社》进入清笼区,扑鼻而来的是高温烘干玉米梗的味道;数百个清洁杀菌完成的饲育笼子堆叠直达天花板,很难想像当这些笼子装着大鼠、小鼠、天竺鼠与仓鼠的壮观景象。这是年供应逾10万只实验鼠的国家实验动物中心。
早年台湾生技、学术单位研究用实验鼠,九成仰赖美国、日本进口,当时台湾决议发展生技业,建立实验动物种原是第一步,国研院国家实验动物中心在这背景下成立。动物中心现在提供活体品系约27~29种,冷冻保存300多个品系,成为台湾主要提供单位之一。
COVID-19疫情封城令,意外造成实验动物荒
2020~2021年堪称是动物中心成立以来的“压力测试”,百年大疫COVID-19(2019冠状病毒疾病)席卷而来,国外封城造成实验鼠锐减,全球闹“实验动物荒”,宛如生技界芯片荒;当生技人员无法取得实验鼠,研究只能停摆。
秦咸静回忆,那时COVID-19正严峻,各国学术、产业全部涌入研究对抗病毒,“大家(国际)都在抢动物”,谁手上有动物,谁就可以开始研究,还好中心内部有种原可撑一段时间。
虽然可马上提供,但问题是,当时各界需求是品种数量较少的仓鼠。
从胚胎成形、性成熟到受孕,需要2个半月,当时国内需求爆量,秦咸静曾陷入动物中心要保留多少种原的挣扎,“你提供500只,也要有200只留着,才能继续繁殖培养吧。”
前期供应阶段,由动物中心培育团队集中火力增产仓鼠,后来秦咸静看到国外疫情缓解,马上搭配进口扩充量能。去年总计提供9千只仓鼠,是平日供应量5倍,成功稳住台湾内需供应,提供学研与生技单位,取得实验鼠维持研究进展。
不只生技实验需要动物,COVID-19疫苗抵台后的封缄检验也要仰赖动物测试。秦咸静透露,相关单位当时常来确认是否能如期如量提供,“因为每批疫苗一来,都很赶着要。”
去年动物中心供应全数疫苗(含COVID-19疫苗及其他疫苗)封缄用天竺鼠,共900只左右,如同即时雨,让卫福部抢下黄金时效,完成民众接种疫苗工程。
饲育工作断不得,疫情三级警戒动物中心严阵以待
虽然撑过供应紧张时期,不过问题接踵而来,2021年5月,台湾爆发本土疫情,秦咸静团队担心疫情警戒从二级拉高至三级,一旦拉升警戒等级,意味人员管制,饲育工作势必大受影响。
她举例,实验鼠每天要吃喝拉撒,如果饲育工作中断就会断粮断水;不仅如此,动物房饲育笼采独立空调,突然停电没有顺利切换到备用电源,可能会让动物缺乏空气死亡,曾经发生动物病房舱压异常造成动物笼淹水等。
换言之,有太多突发状况是动物中心难以承担的风险。
然而台湾疫情三级警戒还是宣布了,动物中心展开轮班机制,员工在轮班期间坚守岗位,动物中心顶着压力,平安度过有史以来首次三级疫情警戒。
回顾SARS、MERS及COVID-19大规模传染病发展历史,一旦爆发疫情往往迅速蔓延,秦咸静认为,保种思维必须超前部署,因此提出“方舟计划”。
她说,概念就像诺亚方舟,提供各单位保种服务,透过负196℃液态氮保存实验鼠胚与精子,让动物度过疫情难关,日后可以“解冻复活”,目前中心种原库保存达3千多品系。
器官芯片成新显学,能取代动物实验吗?
近年来,学术圈探讨动物与人体实验差异,归根究底两者为不同物种,即使生物科技再进步,也可能让实验数据有微小差距。生技圈兴起“器官芯片”风潮,将人的组织养在芯片上后续测试,也就是所谓的离体模式,目前台湾已开发肝芯片、肾芯片与肺芯片等。
秦咸静不讳言表示,自己上课时也会和学生探讨,她常举例,假设人是苹果、老鼠是梨子,两颗水果剖开来,内部结构长得一样,“很多你想知道的问题,借由实验可回答”,但偏偏散发的香味就是不同,问题就卡在人与动物是不同物种。
媒体追问,如果器官芯片成为显学,以后是否不用动物实验。她认为短期看,器官芯片模式难以完全取代动物实验,现在是共存,但医疗研究终究会碰到物种的瓶颈,长期而言,这的确是未来发展趋势。
(作者:苏思云;首图来源:国家实验研究院)