體細胞克隆猴第一人:技術(shù)無法申請專利,領(lǐng)先窗口期僅有一年
中國科學(xué)家率先突破體細胞克隆猴技術(shù)的消息,搶占了媒體頭條。
1月25日凌晨,體細胞克隆猴的研究成果在線發(fā)表在國際頂級學(xué)術(shù)期刊《細胞》上。中科院神經(jīng)科學(xué)研究所研究員孫強為該論文通訊作者。
兩只克隆猴的誕生意味著人類首次掌握了這一技術(shù)?!叭澜缍鄠€頂尖的實驗室、最出色的科學(xué)家花費了近20年的時間想要攻克的這一克隆技術(shù),歷經(jīng)失敗,很多人放棄,我們率先取得了突破?!?論文署名作者、中國科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所、中國科學(xué)院院士蒲慕明說。
這一突破的重大意義在于:體細胞克隆猴可以讓人類快速獲得基因完全相同的猴群,包括在基因上特殊定制的猴群。克隆猴的遺傳背景完全相同,是非常完美的實驗動物和動物模型,這可以最大程度地減小試驗誤差,得出的實驗結(jié)果更可靠。
這將為生物醫(yī)學(xué)的研究以及醫(yī)藥研發(fā)產(chǎn)業(yè)帶來了極大的便利,生命科學(xué)由此從實驗小鼠時代邁入了實驗猴時代。針對人類大腦相關(guān)的許多疾病的研發(fā),也將因此而加速。
蒲慕明稱,克隆猴技術(shù)會帶來一個完整的產(chǎn)業(yè)鏈,未來上?;?qū)⒔H非人靈長類研究中心。
資料圖:克隆猴。圖片來源:中科院神經(jīng)所供圖
兩個“土鱉”率先攻克體細胞克隆猴技術(shù)
兩只時而吐著舌頭,時而吮吸著手指賣萌翻滾玩耍的克隆小猴刷屏了!它們?nèi)∶爸兄小?、“華華”,寓意“中華”。
在離上海100多公里中國科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所非人靈長類研究平臺里,它們被小心看護著,享受著國寶級的待遇。
體細胞克隆猴非常困難。
《自然》網(wǎng)站25日報道稱,美國俄勒岡俄勒岡健康與科學(xué)大學(xué)(OHSU)的動物克隆學(xué)家Shoukhrat Mitalipov在2000年代實驗了15000個猴卵,但沒能成功克隆出一只猴子:胎死腹中。
在孫強團隊的研究記錄視頻中,研究人員注視著顯微鏡,在一閃一閃的偏振光下,操縱10微米左右極細的針頭在細胞里吸取、注射,并盡可能減小細胞的損傷,其難度遠大于操縱繡花針。
劉真是克隆猴上述實驗操作的第一完成人,現(xiàn)在他平均10秒鐘可以完成一個環(huán)節(jié)的操作。這是個技術(shù)活,要靠勤學(xué)苦練。蒲慕明稱,劉真現(xiàn)在是這個領(lǐng)域的世界冠軍。
“如果一個人對小鼠的去核、注核操作很熟練,大概三個月,我可以教會他(操作猴卵)?!?1988年出生的劉真說。
孫強自稱“土鱉一代”,稱他的博士后劉真是“土鱉二代”,他們都沒留過學(xué)。
但正是這兩個“土鱉”,率先攻克了體細胞克隆猴這一技術(shù)。
孫強說,2012年,蒲慕明所長第一次向他下達克隆猴的任務(wù),當(dāng)時他的實驗室人手只有七個人。而現(xiàn)在包括獸醫(yī)、實驗員、研究生,實驗室一共有十七個人,照料著上百只猴子。其中一位實驗員此前是護士,一年前加入到實驗室,目前正在照顧“中中”、“華華”。
使用克隆猴得出的實驗結(jié)果更可靠
談及克隆猴的重大意義,蒲慕明表示,使用體細胞克隆技術(shù),人們可以快速獲得基因完全相同的猴群,包括在基因上特殊定制的猴群。
以前自然繁殖時,需要等獼猴性成熟、交配、繁殖后才能得到實驗用猴,這個周期一般要五年之久;而且自然繁殖獲得的猴群,其個體基因千差萬別,而非像克隆猴一樣“整齊劃一”。
而克隆猴的遺傳背景完全相同,這讓它們成為了非常完美的實驗動物和動物模型。對醫(yī)藥工業(yè)和人類疾病研究來說,這最大程度地減小了試驗誤差。
也就是說,克隆猴提供了完美的統(tǒng)一的參照物,因為它們是一致的。當(dāng)使用這些克隆猴作為實驗對象時,與自然繁殖的猴群相比,前者得出的實驗結(jié)果更可靠,因為人為引入的干擾因素更少。
孫強說,克隆猴“中中”、“華華”很像小孩子,長得很快,幾乎一天一個樣。它們活潑好動,現(xiàn)在開始長牙了,到處咬東西、磨牙。“中中”比“華華”大十天,所以個頭顯得大一些。除此之外,兩只猴幾乎沒有任何差別。
“研究人員可以減少實驗動物的使用量。這幫助解決了一些倫理問題?!睂O強說。此前,人們只能通過增加實驗動物的數(shù)量(被稱為“增加樣本量”),通過統(tǒng)計的方法,來降低實驗誤差,以求得到可靠的實驗結(jié)論。
孫強研究團隊開發(fā)的這一套克隆技術(shù)已經(jīng)相對成熟,克隆成功率接近獼猴自然繁殖率的一半,達到約30%。
但蒲慕明也提到,即使是雙胞胎,成年后其大腦也會有差異??寺『锏拇竽X會有哪些不同,這是未來有待研究的問題。
“中國只比國外領(lǐng)先一年”
孫強表示,中國獼猴、食蟹猴的存欄量目前約30萬只,每年大量養(yǎng)殖獼猴出口到海外。該團隊攻克的克隆技術(shù)有望催生一個新的產(chǎn)業(yè)。
因為生物醫(yī)學(xué)界和醫(yī)藥研發(fā)產(chǎn)業(yè)對模式動物的需求,造就了一個巨大的市場。
獼猴是與人類最相近的、被科研倫理規(guī)范所允許的非人靈長類動物,克隆猴因此成為了神經(jīng)科學(xué)以及腦疾病藥物研發(fā)的利器。
蒲慕明說,世界上最著名的模式動物研發(fā)、銷售公司是美國的Jackson Laboratory(杰克遜實驗室)公司。該公司成立于1929年,出售7000多種基因編輯小鼠?!翱寺『锛夹g(shù)將造就一個中國的Jackson Laboratory。”
中國對這一技術(shù)的突破進一步鞏固了中國科學(xué)家在國際大科學(xué)計劃,如腦圖譜計劃中的主導(dǎo)地位?!?海外)你想用某個疾病的克隆猴模型,可以,我們不出口,要用的話,來上海用!”
但怎么樣保護這一技術(shù)?
“中國只比國外領(lǐng)先一年?!逼涯矫鞅硎荆?strong>克隆猴技術(shù)本身目前無法用專利保護。但在“去核”和“注核”技術(shù)上,博士后劉真目前是世界冠軍。
“留給我們的時間只有一年。怎么樣抓住這樣的機遇,快速做出幾個疾病的動物模型,去申請專利,這是我們面臨的挑戰(zhàn)之一。”蒲慕明說。
克隆猴技術(shù)還有很多研究工作在進行,該技術(shù)也需要進一步改進。
選擇克隆猴而非猩猩等其他靈長類,孫強解釋稱,獼猴已經(jīng)有較大的養(yǎng)殖數(shù)量,而且使用較多,而猩猩屬于保護動物。
蒲慕明和孫強還明確表示,“我們不會克隆人,也沒興趣。”蒲慕明強調(diào),克隆人顯然是違反倫理準則的。
但他們都提及,目前突破瓶頸的克隆技術(shù)或許可以用于保護目前瀕危的金絲猴,通過近緣種代孕等手段,讓更多人可以欣賞到這一美麗的物種。
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