繼2017年中國率先攻克非人靈長類實(shí)驗動物克隆世界難題后，24日，中國綜合英文期刊《國家科學(xué)評論》封面刊登了克隆猴的最新突破。在嚴(yán)格遵循科研倫理的前提下，我國科學(xué)家首次得到一批用于疾病研究、遺傳背景一致的克隆疾病猴模型，按下全球藥物研發(fā)“快進(jìn)鍵”。
“失眠”猴 幫助疾病治療步入“精準(zhǔn)時代”
2017年，世界首批克隆猴“中中”“華華”在中國誕生，它們的健康存活向世人證明，除了羊、牛、鼠等動物，借助體細(xì)胞克隆技術(shù)，與人類更為相似的實(shí)驗用非人靈長類獼猴也可以被克隆。
這一次，仍然是來自中科院神經(jīng)科學(xué)研究所的科研人員，他們通過基因編輯敲除“關(guān)鍵基因”的方法獲得生物鐘紊亂特征明顯的一只獼猴，然后采集其體細(xì)胞的細(xì)胞核，克隆出5只遺傳背景一致的生物鐘紊亂疾病猴。目前年齡最大的已超半歲，年齡最小的也已超過3個月。
為什么要克隆容易“失眠”的猴子？科學(xué)家說，因為人類健康還有許多未解之謎亟需得到它們的幫助。雄雞報曉、蜘蛛半夜結(jié)網(wǎng)、向日葵清晨開放……自然界大部分生物都“自帶”生物鐘。生物鐘紊亂與失眠、抑郁癥、阿爾茲海默癥、腫瘤、糖尿病以及心血管病等多種人類常見疾病密切相關(guān)。
然而，目前科學(xué)家研究生物鐘紊亂問題都是用小鼠、果蠅作為實(shí)驗動物模型，與人類差異大。“對小鼠有效的藥，很可能對人不起作用或副作用嚴(yán)重。相比之下，實(shí)驗動物獼猴在進(jìn)化上與人更接近，腦結(jié)構(gòu)和功能也與人高度相似。”中科院神經(jīng)科學(xué)研究所研究員張洪鈞說。
“量產(chǎn)”猴 體細(xì)胞克隆技術(shù)不斷走向成熟
相比首批克隆猴“零的突破”，這次科研成果完成了“批量”克隆的跨越。
實(shí)現(xiàn)“中中”“華華”克隆的第一完成人、中科院神經(jīng)科學(xué)研究所研究員劉真說，首批克隆猴的細(xì)胞核來自同一只尚未出生的雌性胎猴體細(xì)胞，該細(xì)胞核十分“年輕”、生命力強(qiáng)，所以得以順利出生，但同期其他克隆個體均未存活，當(dāng)時克隆總體成功率不足1%、成本昂貴。
“克隆猴姐妹比大熊貓還‘珍貴’，如果我們不能大幅提高克隆的成功率，體細(xì)胞克隆技術(shù)很可能因為成本過高而最終無法走向?qū)嶋H應(yīng)用，不斷提升技術(shù)的成熟度是關(guān)鍵。”中科院神經(jīng)科學(xué)研究所非人靈長類研究平臺主任、“克隆技術(shù)”研發(fā)團(tuán)隊通訊作者孫強(qiáng)說。為進(jìn)一步拓展體細(xì)胞克隆技術(shù)的適用范圍，孫強(qiáng)、劉真“克隆技術(shù)”研發(fā)團(tuán)隊與張洪鈞“生物鐘紊亂”研究團(tuán)隊走到一起，他們首次從實(shí)踐層面證實(shí)，除了胎猴，基因修飾的雄性青年獼猴也能批量克隆。
業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，批量克隆疾病猴的操作要求更高、實(shí)現(xiàn)難度更大，這次突破表明中國體細(xì)胞克隆技術(shù)不斷走向成熟。
“保護(hù)”猴 新藥研發(fā)有望大幅減少實(shí)驗動物用量
實(shí)驗動物猴被大量用于人類疾病治療手段研發(fā)和藥物檢測。多家機(jī)構(gòu)統(tǒng)計結(jié)果顯示，猴子用于生物醫(yī)學(xué)研究的數(shù)量正逐年增加，全球年均使用量約10萬只，主要用于藥物安全性和代謝方面的測試研究。
中科院上海藥物所所長蔣華良院士介紹，在克隆猴技術(shù)尚未突破前，由于野生猴的遺傳背景各異、個體表征差異難統(tǒng)一，每次科學(xué)實(shí)驗或藥物檢測都需使用大量實(shí)驗猴做交叉驗證，又由于野生猴繁殖周期長、單胎數(shù)量少，驗證工作常常持續(xù)很多年。
“克隆猴實(shí)現(xiàn)短周期‘量產(chǎn)’后，實(shí)驗動物用量有望大幅減少。”蔣華良說，新技術(shù)讓人們在一年內(nèi)就能制備出大批遺傳背景相同的克隆猴，減少了個體差異對實(shí)驗的干擾，以后只需使用很少數(shù)量的克隆猴就能完成藥物的有效篩選。
對于公眾高度關(guān)注的克隆、基因編輯等技術(shù)所涉及的倫理問題，蒲慕明強(qiáng)調(diào)，這項工作嚴(yán)格遵守國際倫理標(biāo)準(zhǔn)審查和認(rèn)證，根本目的是為研究人類疾病發(fā)生機(jī)理和開發(fā)有效治療手段服務(wù)。
“有了克隆疾病猴的‘幫助’，藥物研發(fā)可以在使用更少實(shí)驗動物的前提下，縮短周期、提高成功率，促進(jìn)生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)的發(fā)展，有力推動我國新藥創(chuàng)制。”蒲慕明說。
