克隆猴来了!我们准备好了吗?

作者: David Cyranoski

来源: Nature 自然科研

发布日期: 2018-01-24

中国科学家首次实现了非人灵长类动物的体细胞克隆,这一技术有望开启人类疾病研究的新时代。通过改进的克隆技术,研究人员希望培育遗传背景一致的灵长类动物,以提供更好的人类疾病动物模型。尽管存在伦理担忧,这项技术仍具有显著的研究优势,可能与基因编辑工具结合使用,创建人类脑疾病的灵长类动物模型。

中国科学家首次实现了非人灵长类动物的体细胞克隆,有望开启人类疾病研究的新时代。上海科学家利用体细胞克隆技术首次实现了非人灵长类动物的克隆,此前科学家们已经利用类似技术克隆出了多利羊及另外二十多种动物。研究人员希望使用这种改进后的技术培育遗传背景一致的灵长类动物,提供更好的人类疾病动物模型。该技术也可能与CRISPR–Cas9等基因编辑工具结合使用,创建帕金森病等人类脑疾病的灵长类动物模型。

中国科学院神经科学研究所研究脑疾病的神经科学家熊志奇说:“这篇论文标志着生物医学研究开启了一个新时代。”不过,科学家和公众对这项技术也存有担忧,担心它可能被用于克隆人类。共同作者蒲慕明说:“在技术层面上,克隆人类不存在什么障碍。”不过中科院神经科学研究所只对克隆研究用非人灵长类动物感兴趣,他说:“我们唯一的目的就是生产遗传背景一致的猴子。

”此前,科学家们一直在尝试使用标准克隆技术克隆灵长类动物,却一直没有成功。他们使用的方法是将供体细胞的DNA注入一颗已去除其自身遗传物质的卵子内。中科院神经科学研究所的孙强和刘真将其他研究小组所采用的多种技术结合起来并加以改进。其中一项技巧是消除胚胎细胞在分化为特化细胞时DNA发生的化学修饰。此外,他们发现使用猴胎细胞DNA的成功率比使用活体后代细胞的要高。

他们利用猴胎细胞创造了109个克隆胚胎,将其中近四分之三植入了21只代孕猴体内,怀孕6例。最终,两只食蟹猴成功出生:现在,中中已经8周大,华华已经6周大。蒲慕明说它们目前看起来都处于健康状态。现在,研究所正在等待另外6只克隆猴出生。俄勒冈卫生科学大学的克隆专家Shoukhrat Mitalipov表示,应该恭喜中国科学家。“我明白其中的难度有多大。”Mitalipov说。

据他估计,他在21世纪前10年尝试克隆时,使用了15,000多个猴子卵子。当时,虽然他能从人类和猴子的克隆胚胎中提取干细胞系,但是怀孕的灵长类动物最终未能诞下活胎。在研究人类疾病时,相较于使用非克隆动物,使用克隆动物作为模型具有一些明显优势。

加州索尔克生物研究所的计算神经生物学家Terry Sejnowski表示,在使用非克隆动物进行实验时,难以知道测试组和对照组之间的差异是由治疗引起还是遗传变异引起。他说:“使用克隆动物可以显著降低遗传背景的差异,因而需要的动物更少。”Sejnowski还表示,灵长类动物的大脑是研究人类精神疾病和退行性疾病的最佳模型。蒲慕明认为,能够克隆猴子或许能振兴已经在大多数国家有所衰落的灵长类动物研究。

他说目前的帕金森病实验一般需要几百只猴子,如果用克隆猴,可能10只就够了。中科院神经科学研究所的神经学家张洪钧表示,灵长类动物克隆技术很快将会和基因编辑工具结合起来,以实现通过灵长类动物大脑研究人类遗传疾病。基因编辑已经应用于尚在发育阶段的猴子胚胎,但其缺点是仍有一些细胞可能未被编辑,从而影响最终结果。而借助克隆技术,就可以在供体细胞注入卵子之前对其进行编辑。

蒲慕明期望在一年内可以诞生细胞经过遗传编辑的克隆猴,并以之为模型,研究昼夜节律紊乱和帕金森病。有鉴于灵长类动物研究的前景,上海市正在规划建立国际灵长类动物研究中心,预计将在未来几个月内正式公布。该中心将为全球科学家培育克隆动物。蒲慕明说:“它将相当于灵长类动物神经生物学界的欧洲核子研究中心(CERN)。”他表示现在已经有很多制药公司希望使用克隆猴测试药物。

虽然大部分生殖生物学家因为伦理的关系,不太可能使用该技术克隆人类,但是Mitalipov仍担心有私人诊所暗中尝试。中国有相关指导方针禁止生殖性克隆,但是并无严格的法律禁止。而且中国干细胞疗法相关法律法规的执行情况也不尽如人意。另外一些国家,尤其是美国,则完全没有禁止生殖性克隆。蒲慕明说:“现在只有依靠监管才能阻止它的发生,社会需要对此给予更大的关注。”

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