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「結合人工智慧減少實驗動物犧牲-藥毒所攜手國衛院團隊建立新穎之農藥皮膚過敏性評估平台」 (農委會)

點閱: 239
資料來源: 農業藥物毒物試驗所
更新時間: 2022/08/18

「結合人工智慧減少實驗動物犧牲-藥毒所攜手國衛院團隊
建立新穎之農藥皮膚過敏性評估平台」

 

  為減少農藥毒理研究中的實驗動物犧牲,農業藥物毒物試驗所(簡稱藥毒所)自109年起啟動「建立國際認可農藥毒理評估之3R新潁技術平台及管理策略」計畫,研析國際對於農藥之皮膚過敏性評估的非動物測試技術,並與國家衛生研究院(簡稱國衛院)生技與藥物研究所童俊維研究員及臺灣大學獸醫學系王家琪副教授組成技術研發團隊(圖一與圖二),針對農藥產品已成功建立皮膚過敏性評估電腦模擬預測平台,此為世界少數可適用農藥評估之新穎人工智慧演算平台,其未來衍生效益除可免於使用動物外,還可減少廠商之登記成本,達到符合動物倫理、提升科學評估驗證品質與增加產業效益的3贏局面。

  針對農藥等化學品之毒性評估,國際包括美國或歐洲相關農藥等化學品評估或法規管理機關皆投入大量資源在精進取代 (Replacement)、減量 (Reduction) 及精緻化 (Refinement) 的「3R」相關研究,期望發展能完全替代動物試驗的毒理技術 (alternative methods)。藥毒所過去已成功導入小鼠局部淋巴結細胞增殖分析法 (local lymph node assay, LLNA) 進行農藥皮膚過敏性評估之測試,相較傳統使用天竺鼠具有判讀上較為客觀及減少試驗操作時動物之疼痛程度等優點,但無論如何仍需使用動物並可能造成動物不適。因此藥毒所於109年起與國衛院生技與藥物研究所及台灣大學獸醫學系合作,以21世紀全球預測毒理學界最關注理論框架之一的「健康危害途徑概念 (adverse outcome pathway, AOP) 」作為評估策略基礎,共同建立新穎人工智慧演算平台,可提供農藥單一有效成份及混合物成品之皮膚過敏性評估。電腦模擬工具相較其它替代試驗一般具有較低執行成本及低耗時等優勢,並可以同時預測多種化學物質,藉由人工智慧與大數據分析學習能力,瞭解化學結構與毒性反應關係,可提供快速辨識多種毒性反應終點能力。

  藥毒所作為本國農藥安全評估與毒性測試官方代表機構,本次與國衛院及臺灣大學等機構組成研發團隊,藉由數據庫資料取得經驗之優勢及整合各單位技術量能,建立新穎之農藥皮膚過敏性評估平台,此為台灣首例也是世界少數針對農藥產品皮膚過敏性評估之電腦模擬技術研究,相關技術可再整合其他替代試驗作為有效的綜合測試與評估策略(Integrated Approaches to Testing and Assessment, IATA) (圖三),並期望導入未來本國農藥管理法理化毒理試驗準則等法規規範項修訂策略之一。本研發團隊將持續累積更多農藥產品之驗證數據,有效精進平台預測能力,以減少實驗動物之使用方向邁進,接軌目前各先進國家持續追求實驗動物福祉的趨勢。

 

聯絡人:農業藥物毒物試驗所 張瑞璋 所長
電 話:04-23302101轉101
撰稿人:應用毒理組廖俊麟 副研究員
04-23302101 轉 510 手機 0958-158071
 

圖一

圖一、農藥於皮膚過敏性評估新3R策略之研發團隊合影,包括農委會藥物毒物試驗所、國家衛生研究院及臺灣大學獸醫學系等研究人員。

圖二

圖二、農藥於皮膚過敏性評估新3R策略規劃及團隊分工。

圖三

圖三、農藥於皮膚過敏性評估3R新策略,可減少實驗動物犧牲並減少試驗執行時間及花費成本

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