楊志偉
(中國醫學科學院,北京協和醫學院,醫學實驗動物研究所,衛生部人類疾病比較醫學重點實驗室,國家中醫藥管理局人類疾病動物模型三級實驗室,北京 100021)
生命科學研究在當今世界發展中具有重要的戰略地位,該領域的發展對緩解以至于解決人類社會發展面臨的健康、食品、資源、環境等重大制約因素具有十分重要作用。實驗動物作為生命科學研究的基礎和重要支撐條件,它幾乎涉及到與生命科學有關的各個領域,關系到國民經濟的發展和科學技術的進步。
“實驗動物”是指經人工飼養、繁育,遺傳背景明確或來源清楚,攜帶的微生物及寄生蟲受到控制,用于科學研究、教學、生產和檢定以及其他科學實驗的動物,包括實驗大鼠、小鼠、兔、豚鼠、犬、猴、豬等等。因此,實驗動物產業所涉及的領域包括實驗動物的生產繁育和供應、實驗動物飼養繁殖所需要的輔助產品、利用實驗動物開展有關動物實驗技術服務3個方面。
實驗動物產業化是指以現代工業化的生產方式、用標準化的生產操作規程進行大規模的實驗動物和相關產品生產和技術服務,以降低成本,保證產品質量的穩定和統一。發達國家的實驗動物及相關產品和服務在市場經濟制約下,己經成為專業化商品,并形成了實驗動物產業。這一產業是以實驗動物的生產供應為主體,形成實驗動物相關產品如飼料、墊料、籠架具、儀器設備及工程設施的商品化、社會化和產業化,以及利用實驗動物開展有關動物實驗技術服務的規范化和產業化。
實驗動物產業化隨著生物醫藥產業發展而不斷發展,實驗動物作為生命科學的基礎,其產業化程度已經成為一個國家科學技術發展水平和能力的重要標志。
1.1 實驗動物組織機構、法律、法規日益健全
鑒于實驗動物在各科技領域的廣泛應用以及在國民經濟中發揮的重要作用,世界各國和相關組織分別制定出臺了相應的實驗動物和動物實驗標準、準則和法規,并設立了相應機構以規范實驗動物的生產和應用。特別在經濟發達國家,實驗動物學已經發展成為獨立的科學研究與生產部門,并建立了完整的法律、法規及完善的教育、科研、生產管理與應用體系,有力地推動著各項相關事業與科學技術的發展。
1.2 實驗動物生產供應產業化體系比較完善,并取得一定的經濟效益
在經濟發達國家,如美國、日本、西歐等,已經形成了由少數有一定規模的企業將實驗動物作為標準化的商品向社會供應,并建立了較為成熟的生產繁育技術體系、質量控制體系和產業化營銷網絡,向社會提供高質量、標準化的各種實驗動物,不僅為生命科學研究和醫藥研發提供了重要支撐,也為這些企業創造了客觀的經濟效益。由于規模大、綜合效益高、質量保證,形成了可以自我造血的良性循環。在美國,從事實驗動物供應的機構或企業主要集中在4家,分別是Jackson Lab,Charles River,Harlan,Taconic,他們都建立了完善的生產、質控、營銷體系。其中,Jackson Lab是一家專業從事小鼠實驗動物模型研制和供應的非盈利組織,年提供實驗動物(小鼠)約300萬只,2010年小鼠銷售收入約1.2億美元;Charles River是一家專業從事實驗動物產業的企業,也是全球最大的大小鼠實驗動物供應商,在全球美洲、歐洲和亞洲共7個國家20個生產基地,2011年該公司收入11.3億美元,其中動物模型銷售收入占59%,即8億美元。日本的SLC、英國的BK公司等也是世界上有一定生產規模的實驗動物生產供應企業。
1.3 實驗動物品種、品系不斷增加
隨著實驗動物科學研究的不斷深入,歐美日等發達國家,尤其是美國投入大量資金開發實驗動物資源,一些水生動物、野生動物逐步被開發利用、被實驗動物化,成為較理想的疾病動物模型。突變品系的培育、轉基因動物模型的培育也大量增加了品種、品系的數量。目前歐美日實驗動物品系有200多個物種,2萬6千多個實驗動物品系,其中有2607個品系為常規實驗動物。其他為亞系、重組近交系、同類系、同源重組近交系、轉基因、基因突變品系等。
1.4 實驗動物相關產品的產業化體系比較完善
實驗動物的發展也促進了用于實驗動物生產繁殖和動物實驗相關產品的產業化,建立了飼料、墊料、籠架具、儀器設備及工程設施等標準化生產體系和質量控制體系,造就了一些專業化生產企業。如從事實驗動物飼料生產的規模化企業包括美國的PMI、Harlan、Research Diets,日本的OYC;從事實驗動物籠架具的規模化企業包括美國的Allentown,意大利的Tecniplast等。這些企業的年產值大都在1億美元以上。
1.5 動物實驗技術服務基本實現了產業化、一體化
在美國、日本、歐洲等發達國家,隨著生物醫藥研發產業的發展,已經實現了動物實驗技術的產業化、一體化,出現了一些提供動物實驗技術服務的專業化、規模化的機構,即合同技術組織(contract research organization,CRO),其運做模式是:由動物實驗的項目方提出要求,CRO機構由實驗動物專家負責具體動物實驗,出具實驗結果和實驗報告。美國這種大的公司包括Covance,Charles River,MPI等。其中,Charles River 2010年藥物臨床前服務收入約4.5億美元。
西方發達國家醫藥產業每年用于研發經費占企業總收入的15%左右,其中60~70%用于動物實驗。實驗動物產業的發展,進一步促進了西方壟斷醫藥業的發展,為這些國家來了極大的經濟利益。
2.1 實驗動物法規逐步完善
我國的實驗動物法規起步稍遲,但發展較快。1988年,國家科委頒布了我國第一部實驗動物法制化管理文件《實驗動物管理條例》;1994年,國家技術監督局頒發了我國第一個實驗動物國家標準,以確保實驗動物質量和動物設施及飼料實行標準化管理;1997年,科學技術部和國家技術監督局聯合頒發了《實驗動物質量管理辦法》;2001年,我國在1994年基礎上修訂實施了實驗動物國家新標準,并由國家7部委局聯合簽發執行《實驗動物許可證管理辦法》的通知,全方位實行實驗動物法制化管理,以確保全國動物實驗科學性和倫理性。隨后,北京、上海、天津、重慶、廣東等部分省市也相繼頒布了地方性條例、管理辦法等法規規范本地區實驗動物工作。這樣逐步建立了我國實驗動物法規體系。
2.2 實驗動物生產能力迅速增強,商品化、社會化架構已具雛形
隨著生命科學研究的發展,我國對實驗動物使用的數量和質量的要求逐步提高。近年來,國家科技部和一些地區對實驗動物的產業給予了一定的扶持,使我國實驗動物的生產能力迅速增強,商品化和社會化構架已具雛形,各地也相繼建立了一定規模的實驗動物生產基地。目前,年生產嚙齒類100萬只以上的企業有4家,北京和上海各2家;年生產實驗猴1萬只以上的企業有近10家。同時,也出現了一些具有一定規模的實驗犬和實驗兔生產基地。我國的實驗動物動物的商品化和社會化架構已經初具雛形。
2.3 實驗動物相關產品產業化初具雛形
我國實驗動物生產和動物實驗的快速發展,也促進了我國實驗動物相關產品的產業化,相繼出現了一些專業化生產企業。我國實驗動物飼料年需求量在20000多噸,年產值1.5~2億人民幣,經過多年的自由競爭,通過優勝劣汰,逐漸產生出了一批初具規模的實驗動物飼料專業化生產廠家,能夠滿足國內實驗動物生產需求,國內從事專業化實驗動物飼料生產的企業有2~3家,分步在北京和上海。目前國內形成了以蘇州為代表的籠器具產業化集團,年產值已超過1億人民幣。在北京、上海、蘇州等地已經形成了一批專業化的實驗動物設施的凈化工程企業,對推動我國實驗動物行業發展起到重要作用。在墊料的生產加工方面也出現少數規模化企業,其產值也在逐年增加。實驗動物相關產品產業在逐步走向規范化、規模化和產業化。
2.4 動物實驗技術服務在逐步規范
1998年,我國成立了國家食品藥品監督管理局(SFDA),制定頒布了一系列藥品管理法規,強化藥品審查制度,進一步完善了藥品監督管理體系,推動了我國實驗動物技術服務產業的發展。2002年啟動了藥物非臨床研究質量管理規范(GLP)認證工作,要求自2007年1月1日起,所有報批的新藥的安全性評價必須在由GLP資質的機構完成。截止2010年,全國有50個機構通過GLP認證。
我國目前提供動物實驗技術服務的機構主要分為兩類,1)大專院校及國家科研機構;2)各類獨立法人資格的CRO機構。由于中國制藥工業整體缺乏自主創新的能力,長期以來中國的大專院校及國家科研機構就擔負著新藥研究的重任,是中國新藥研發的主體力量。這類機構的特點是不以追求贏利為目的,而以著作、論文發表數目及所申請的專利數目來作為衡量標準;在管理模式上是一種典型的學術管理體系。我國CRO機構從20世紀90年代末期開始創建,目前約300家左右,法人資格形式包括外資獨資、中外合資及內資。這類機構主要以贏利為目的的商業性機構,推動了我國實驗動物技術服務產業的發展。
3.1 實驗動物和相關產品生產規模小、不利于產品質量和成本的控制
我國目前實驗動物及實驗動物相關產品的生產雖然有一定的規模,但是,根據行業特點,集約化程度不夠高,小而全的現象仍然普遍存在。我國從事實驗動物生產機構目前有300多家,規模不一,但絕大部分規模較小,甚至不能形成種群,更談不上質量控制體系,這也是目前實驗動物質量問題的根本原因,也導致了嚴重的浪費現象;實驗動物飼料和實驗動物籠架具很大一部分還是手工作坊生產,生產設備投入不足,沒有形成工業化的生產線,缺乏統一的質量標準,沒有形成較大的專業化集團,市場競爭力不強。
3.2 我國實驗動物品系貧乏,影響了產業化發展
目前我國實驗動物(包括實驗用動物)資源共有30種動物共計103個常規品系(發達國家共培育了200多種,其中有2607個品系為常規實驗動物),并且,以上品系大部分都是從國外引進,還沒有形成我國的自有產品。在實驗動物疾病動物模型資源方面,我國常用的心腦血管疾病、腫瘤、肥胖癥、糖尿病、自身免疫病、老年病等重大疾病的地鼠、小鼠、大鼠模型不到100種(為發達國家的5%),在基因工程模型資源方面,我國目前資源不到2000種,也不及發達國家的5%(歐美日2萬種以上)。在對藥效研究具有優勢的大鼠基因工程資源方面,我國幾乎為零。因此,由于品系的貧乏,影響了我國生物醫藥的發展,也影響了我國實驗動物產業化的進展。
3.3 實驗動物質量控制水平有待提高
實驗動物質量是企業發展的根本所在,沒有合格的實驗動物就不可能拓展市場,這也是產業化健康發展的基礎。我國實驗動物的現有生產量約2000萬只,其中,大、小鼠生產量約1500萬只,基本滿足目前我國實驗動物數量的要求。但是,實驗動物的質量普遍低下,主要體現在以下兩個方面:1)遺傳質量不穩定。我國大部分實驗動物品系,尤其嚙齒類實驗動物大部分都是從國外引進,由于沒有合理的培育,經過多代繁殖后,遺傳背景已經發生了變化。2)微生物控制不合格。由于管理技術、設施條件、微生物檢測條件不足等因素,實驗動物的微生物污染,包括細菌、病毒、寄生蟲的污染現象普遍存在。以上質量問題不僅影響了該產業的發展,也嚴重阻礙了我國生命科學研究和生物醫藥產業的發展。
3.4 市場服務體系和監督體系不健全
隨著產業化進程不斷發展,實驗動物及相關產品的市場服務體系和監督體系需要日臻完善。一方面,大部分生產和服務企業內部還沒建立相關制度,如動物質量定期發布制度、動物出現污染的通報制度、賠償辦法以及相關產品的質量管理召回制度等;另一方面,用戶單位過份強調維權,同時過份壓低產品的價格,由于缺乏市場監督體系,導致企業之間出現低價、低質量的惡性競爭,嚴重阻礙了產業的發展。
3.5 政府支持和引導力度不夠,缺乏監督體系
我國政府雖然對實驗動物及相關產業投入了一定的經費,建立了相應的法規和標準,對該行業的引導和發展起到了一定的作用,但是,支持力度不夠,缺乏可持續的發展體系。如美國2010年僅對Jackson Lab一個單位的經費支持5200萬美元,而我國對于實驗動物方面的投入近幾年幾乎微乎其微,并且這些支持沒有重點、沒規劃,也表明了政府沒有對該行業的發展進行引導和合理規劃。另外,監督體系不健全,法規和標準形同虛設。這些勢必影響了實驗動物的質量和行業的發展。
3.6 技術力量薄弱,服務質量有待提高
實驗動物產業作為一個新的行業領域,需要大批的專業技術人才,包括實驗動物學、獸醫學、藥學、生物學、醫學、機械工程、電子、信息等等。我國實驗動物經過近30年的發展,雖然培養了一批專業人才隊伍,但仍然不能滿足目前該產業發展的需要,尤其在實驗動物的生產繁殖和品系培育、動物實驗技術服務方面,人才還比較缺乏,技術力量不足,在一定程度上需要國外的技術支持,影響了產品質量和服務,也影響了產業的發展。
為了推進我國實驗動物的產業化進程,需要從各方面入手,合理布局,開拓市場,提高生產技術,鼓勵競爭,完善法制,為實驗動物的產業發展創造一切有利條件。
4.1 加強政府支持和引導,合理布局
實驗動物產業能夠產生一定的經濟利潤,但總體來說,屬于社會公益型的產業,它的效益更多地體現在它所支持的生命科學研究領域和醫藥產業的開發領域。因此,是屬于國家科技基礎性工作的重要組成部分,是需要國家大力支持的事業。
1)政策支持:政府在制定相關政策時,要充分考慮這一行業的公益特點,給予政策上的大力扶持。如何實行財政扶持政策和運用稅收杠桿來促進實驗動物的產業化進程,更是政府管理部門需要解決的問題。
2)資金支持:運用有效的資金重點扶持建立幾個實驗動物生產供應、相關產品和服務基地。尤其要加強對實驗動物種源的建設和有自主知識產權新品系的開發。
3)政府引導:加強宏觀調控和行業管理,聯合建立實驗動物生產供應體系,避免小而全的重復建設,最終形成3~4個有一定規模的實驗動物生產基地,以保證產品的質量;創建具有法人資格的實驗動物科研、生產供應服務實體,積極支持與實驗動物相關的、實力較強的骨干單位,將所屬的實驗動物機構和人員推向市場,與其他單位聯合或獨立創建具有法人資格的實驗動物科研開發、生產供應服務實體,讓其自主經營,獨立核算,自我發展。
同時,通過政策引導和項目支持,合理進行實驗動物產業化的布局,形成適應生命科學發展需求、東西南北中均衡發展的多個產業化基地,鼓勵發展全國性生產供應網絡,成立行業協會,逐步實現行業管理。
4.2 強化質量體系建設,提高服務質量
在目前國家GLP規范和實驗室認可規范的基礎上,企業內部應進一步完善實驗動物生產和/或實驗動物技術服務質量控制體系,該體系應充分考慮動物的質量、動物福利和實驗人員的安全、設施和環境的控制、技術操作、數據的采集和分析、各環節的監督和檢查等,標準和運行與國際接軌。為了保證質量體系的嚴格運行,一方面,政府應建立嚴格的監管制度,加強監督檢查;另一方面,應加強社會宣傳動員工作,不僅要提高從業人員對操作規范的認識,還要提高醫藥企業和社會對質量管理體系的認識、理解和支持,加強社會監督。
4.3 加強人才隊伍建設,提高服務能力
人才隊伍建設是行業發展的關鍵。解決目前人才缺乏主要應通過兩個途徑:1)立足本地化人才培養,加強學科建設,建立正常的該領域人才培養渠道,擴大培養規模。這才是解決我國人才問題的根本。2)從國外引進高端技術人才和管理人才,加快實驗技術服務產業的國際化進程,滿足該產業全球化的要求,并帶動國內人才的培養。
4.4 強化行業自律,優化發展環境
國外在實驗動物產業化發展過程中,行業協會起到重要作用。我國在一些省市如江蘇、北京等地建有實驗動物行業協會,對這些地區的行業發展起到促進作用。以協調野生獼猴資源利用和出口管理為主的非人靈長類動物協會,在獼猴產業化方面發揮了積極作用。隨著我國實驗動物產業化進程的不斷發展,成立全國性實驗動物行業協會勢在必行,通過行業管理,創造有序競爭的環境,避免低價、低質量的惡性競爭,促進行業健康發展。