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豬博士動物試驗平台 創造價值  

文.蔡武穆  圖.豬博士動物科技提供

苗栗縣後龍鎮外埔里的豬博士動物科技飼養著一群蘭嶼迷你豬,這些豬並非拿來食用,而是拿來做臨床前的動物試驗,具備醫療價值。人稱「豬博士」的王耀宏以動物福祉為導向創立「豬模式動物試驗平台」,協助生醫產業界完成多項研究開發計畫及開創許多國際級醫材,在生技醫療界貢獻卓著。

王耀宏退伍後到台灣養豬研究所(現在的農科院)任職,同時進修碩士,取得學位。在養豬所上班時,負責執行心血管系統比較醫學研究,發現豬與人的生理解剖結構相似,除了食用經濟價值外,還有臨床試驗的用途。

後來他因進修博士而離職,期間並未放棄豬隻臨床動物實驗研究的夢想,在外面承租養豬場成立豬隻動物實驗室,爾後因養豬場不願續租,被迫搬遷,便在苗栗後龍外埔海邊買到農地,進行新蓋養豬場及大型動物試驗室建置,成立豬博士畜牧場及動物科技股份有限公司。

豬隻生理解剖結構與人最相似

一般可作為試驗動物的項目包含老鼠、兔子、狗、猿猴及豬,王耀宏說,過去多以狗作為試驗動物,後來動保人士抗議,才慢慢改用豬。事實上,豬的生理結構及解剖結構和人體最相似,像是心血管系統、神經系統、骨骼系統等,尤其是台灣的迷你豬,成長速度慢,生理性成熟後體型大小適中,體重維持在六、七十公斤,由於具這特點,試驗前後觀察期間體型跟體重不會有很大差異。

其次,豬的病程發展和疾病誘導模式和人類差不多,舉例來說,迷你豬的糖尿病模式中,投藥干擾豬的胰島素分泌,血糖在七天到十天升高變成第一型糖尿病的曲線非常清晰。除了心血管疾病模式外,豬的骨質疏鬆和人類的骨質疏鬆很類似,目前豬博士對骨質疏鬆模式正在進行相關的試驗研究。

基本上,「以老鼠所建立的試驗模式,原則可以在豬身上建立」,差別在於老鼠的試驗模式每次試驗每組一次必須做十至二十隻,而豬模式只要做六隻便有統計意義。在藥物篩選方面,豬可以重複劑型交叉實驗(cross-over design),減少動物使用量,若以動物實驗的3R原則(Replacement取代、Reduction減量、Refinement精緻化)來看,豬模式較有優勢。

豬模式動物試驗蔚為風潮 台灣有強大優勢

有些人覺得豬模式的費用較高,其實把實驗鼠的使用數量及相關人力費用加總來算,費用不相上下。所以研發團隊為節省經費,先以老鼠模式篩選藥物,確認有研發潛力藥物後,再進入豬模式試驗,將是可行的方法。

「醫材用豬做實驗比較好」,王耀宏說,豬的體型較大,用來做心血管支架手術就非常適合,另外像是膝關節、脊椎用於軟骨、骨材的研究,動脈可用於人工血管,豬瓣膜已應用於人類瓣膜置換手術,豬皮也可當作生物敷料,覆蓋於燒燙傷的皮膚上,以阻隔感染並幫助傷口癒合。

根據統計,台東種畜繁殖場一年賣出六百頭豬,一頭種豬一萬元來算,一年帶進六百萬營收,學術研究機構申請各部會生技研究計畫經費,大概是六千萬到九千萬,倍增十到十五倍。王耀宏認為,研發成果落實到商業運作則獲益更高。例如台大骨科跟工研院以豬為試驗動物,共同研究開發的自體軟骨修復技術後,將研發出來的產品技轉美國骨科醫材公司,技轉金是新台幣八千萬,金額相當可觀,更造福退化性軟骨疾病的病患。

國際上的大型生技研究案逐漸以豬模式作為試驗的首選,以豬博士動物科技來說,二○一九年底接獲德國、荷蘭、日本、美國的研究申請案,雖然因疫情而告暫停,仍可見國際豬模式動物試驗蔚為風潮。王耀宏指出,國外申請動物實驗金額較高,美國平均一頭豬大約是一萬到一萬五千美元,同樣的試驗,台灣只需五千到八千美元,幾乎是美國二分之一到三分之一的價格,台灣在豬模式動物試驗具有相當大的優勢。

動物試驗平台 以豬模式首獲AAALAC認證

王耀宏在一九九○年開始從事豬隻研究,「與豬為伍」超過三十年,二○一一年在台大骨科江清泉主任的建議下,以人的醫療等級,建構一個完整的「豬模式動物試驗平台」,包含手術室、術後恢復觀察室及相關的儀器設備。手術室以無菌管理,落菌數在十以下;術後觀察室寬敞明亮,備有噴霧消毒系統、全場溫濕度監控及復健措施,讓豬隻在術後得到完善的照顧,備受生技單位及醫療機構的肯定。

王耀宏更是注重動物的福祉,把豬當人來對待,順應豬的自然生長環境,「日出而作、日落而息」,全換氣的開放空間,減少呼吸道疾病及交叉感染,並以標準規格三倍的空間來照顧豬隻,每一隻豬有充分的活動空間。他強調,「豬隻在舒適的環境得到好照顧,產出的實驗數據比較精準可靠」。「豬博士動物實驗平台」在二○一六年通過AAALAC認證,是國內第一家以豬模式榮獲AAALAC認證的試驗平台。

豬博士動物科技的實驗豬來自台東種畜繁殖場,每年進出約一八○隻實驗豬,包含一二○至一五○隻蘭嶼豬及三十至四十隻白豬,以一個實驗計畫平均用到六至十隻豬來算,一年平均有二十五至三十個研究計畫在進行,過去十多年來與國內各醫學中心、研究機構、生技公司合作,陸續協助完成多項醫學研究開發計畫,並獲得相關獎項。

與各大醫院臨床醫師有合作協定

王耀宏說,豬博士每季都會買進一批約三十隻迷你豬,豬隻平均月齡不等,在養豬隻從六個月到五歲皆有,可滿足研究的需求,舉例來說,骨科的實驗必須使用一歲到二歲半的豬,骨齡成熟,實驗組和對照組才有明顯差異,而有些實驗必須分批做,「我們能在不同時間提供同樣年齡層的豬,實驗數據結果會比較標準均一」。

豬博士的研究人員皆為屏東科技大學動科系或獸醫系畢業,有完整的學術及在職訓練,能細心體察豬隻術前後的變化,給予最適當的照護,能依據臨床需求或醫囑定時給藥並做紀錄,場區內建構遠端視訊,便於研究單位觀察投藥或術後恢復的狀況。

另外,「豬博士動物實驗平台」跟各大醫院各科的臨床醫師都有合作協定,若是研究單位沒有配合的醫生,豬博士可推薦適合的臨床醫師,像是心血管外科、骨科、腦神經外科、肝膽腸胃科等,俾使醫材研發更聚焦臨床及市場需求,縮短開發時程,同時減少豬隻犧牲,達到醫生、業者、研究單位三贏的目標。

充分利用 達成減量目標

在3R減量部分,根據規定一隻豬只能做一項實驗,「豬博士動物實驗平台」會盡量做到物盡其用,減少豬隻犧牲,譬如說,豬隻做完心血管試驗之後,其他的器官,如肝臟、眼睛、皮膚、血液等,可預留分送給其他有需要的研究單位進行相關研究或預試驗。

王耀宏說,豬博士的優勢在於彈性應變,今年因應客戶需求,計畫增加高階超音波系統及內視鏡影像系統,目前著手申請GLP認證,嚴格遵守試驗紀錄的「說寫做合一」SOP精神,所有的實驗數據、影像結果均留下詳細紀錄,具可追溯性,產出的報告更具國際公信力。未來三到五年,豬博士更打算擴廠,技轉繁殖技術,建構繁殖、飼養、試驗的一條龍豬模式試驗平台,提升國際競爭力,創造被生醫產官學研界利用的價值。

06-企業巡禮-豬博士動物科技創辦人王耀宏


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