本报讯 一个人离世几小时后,大脑被放置在推车上,各类管线不断泵入人工血液替代物与体液,为脑组织供氧并代谢废物。大脑核心机能基本完好,麻醉药剂抑制脑电活动,使其处于生死临界状态。脑组织代谢实验药物期间,传感器实时采集细胞、蛋白及生理层面的数百项数据。经过24小时离体培养后,这颗大脑将被切片,用于深度研究。
据《科学》报道,一家成立5年的美国生物科技初创企业Bexorg,借助上述自研脑体外维持系统BrainEx,已累计养护研究700多例人脑样本。
BrainEx能够直观观测帕金森病、阿尔茨海默病、肌萎缩侧索硬化等神经退行性疾病的药物作用机制。科研人员可对脑组织取样活检,测定药物在细胞内留存时长、靶向结合效果及潜在副作用。研发人员表示,相较于实验动物与培养皿细胞模型,这套系统模拟的药物测试环境更贴合人体真实状态。
“初步实验结果令人振奋,离体大脑对药物的反应与活体大脑高度相近。该技术相比小鼠实验模型,实现了跨越式突破。”美国匹兹堡大学的Bruna Bellaver评价说。
Bexorg实验室配备了一台1.2米高的机械臂,可自动完成脑组织切片工作,年处理量最高达1600例,单例样本可分析1.1万种蛋白质。整套脑部体外维持设备安置在6间有机玻璃隔离舱内,实验室毗邻美国耶鲁大学。
不过,外界对此存在顾虑,担忧离体大脑可能残存意识、感知疼痛,甚至保留记忆。Bexorg近日召开媒体发布会,展示了流水线研究过程,并向公众说明离体大脑不会突破伦理边界,也不存在恢复意识的风险。
依托离体人脑获取的实验数据,相关药物很快迈入临床阶段。美国药企Biohaven日前获美国食品药品监督管理局批准,启动的一款脑部能量补给药物BHV-8100的临床试验,正是利用了部分Bexorg的实验数据。
Biohaven首席科学官Bruce Car认为,该系统预判药物安全性与有效性的能力远超动物及细胞模型,可大幅缩减研发周期、节省巨额研发经费。
Bexorg联合创始人兼首席执行官Zvonimir Vrselja介绍,神经退行性疾病进展大多不依赖脑电活动,且捐献的人脑往往合并多种同类病症,这类复杂病情很难在实验室复刻,因此离体人脑模型格外适配此类疾病研究。
美国政府近年倡导减少动物实验,推广人体模型与计算机模拟技术,为Bexorg发展提供了有利的政策环境。Vrselja表示,企业后续将拓展研究范畴,覆盖精神类疾病、脑部肿瘤等领域。团队计划将脑部离体存活时长延长至两周,以采集脑部可塑性等长期生理变化数据。(王方)
《中国科学报》 (2026-05-26 第1版 要闻)