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体细胞克隆猴:为何中国领跑?

科普小知识2022-07-12 17:20:11
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世界上第一只体细胞克隆猴子的诞生结果一发表就引起了强烈的关注。*国际学术期刊《细胞》在网上发表了相关论文。接下来,还有很多问题,比如“当所有的克隆猴子都出来了,克隆人类还远吗”和“为什么这次中国能领导世界”。中国青年报、中国青年在线记者采访了相关专家。

既然猴子已经被克隆了,下一步是什么?

结果公布后,最令人担忧的问题之一是:既然与人类相似的非人灵长类猕猴已经被克隆,这是否意味着下一步可以克隆人类?

中国科学院院士、中国科学院神经科学研究所所长蒲慕明说:“这是公众非常关心的问题。我可以明确指出,我们工作的目的不是克隆人类,而是为改善人类健康和研究脑科学的基本问题服务。”

他说,今天体细胞猴克隆技术的突破意味着“克隆人的技术壁垒已经消除”,也就是说,在原则和技术上是可行的,但研究人员不会考虑对人进行相关的克隆研究,也没有计划在未来克隆人。

“没有必要进行克隆人的研究来研究相关问题,社会伦理也不允许克隆人。”蒲慕明说。在他看来,任何科学发现都是一把双刃剑,既可能带来巨大进步,也可能带来一系列危机。核能和基因编辑是典型的例子。对于生命科学的伦理问题,科学家不仅要关注,而且需要*部门和全社会的参与,通过立法等手段来约束人们的行为,做出正确的决策。

蒲慕明补充道,“我们应该重视新技术,但不要害怕。”根据他的声明,猴子克隆研究的这一突破有望在某种程度上“解决”一些伦理争议。

目前,中国每年出口数万只猕猴,主要用于科学研究和药物筛选。蒲慕明说,这样的事情在伦理问题上是有争议的。现在有了用体细胞克隆猴子的技术,研究人员可以利用体细胞在体外有效地编辑基因,产生大量基因型相同的胚胎,开发出大量遗传背景相同的模型猴子。

蒲慕明说,研究人员仅通过使用少量克隆猴子就有可能完成有效的药物筛选。

猴子体细胞克隆的突破能做什么?

那么,克隆猴子体细胞的突破可以用来做什么?

蒲慕明告诉记者,克隆非人灵长类动物的唯一目的是为人类健康服务——体细胞克隆猴子的成功构建不仅从科学上证明了恒河猴可以用体细胞进行克隆,更重要的是,它可以使恒河猴成为“真正有用”的动物模型,有助于理解人类大脑和开发人类疾病的新疗法。

蒲慕明说,现在老鼠模型经常被用来研究人类疾病,但是通过老鼠模型筛选出来的药物在人类实验中没有效果或副作用——毕竟老鼠和人类相差甚远。

灵长类动物是最接近人类的动物。通过体细胞克隆技术,可以在神经科学、生殖健康、恶性肿瘤和许多其他疾病方面取得新的突破。例如,使用脑疾病模型的猴子可以为脑疾病的机制研究、干预、诊断和治疗带来前所未有的光明前景。

该研究的首席科学家、中国科学院神经科学研究所研究员孙强表示,在猴子克隆技术取得突破后,首要任务是通过提高猴子克隆的成功率,建立大量具有相同基因的猴子群体。通过比较这些猴子群体,有可能对控制疾病的基因进行精确分析。

蒲慕明还提到,用体细胞克隆猴子的成功表明,中国可以建立“杰克森实验室”,这是世界上最大的模型动物研发基地和销售公司。自1929年成立以来,它已经为国际生物医学界培育和销售了7000多种基因编辑小鼠品系。

他说,当技术成熟时,中国还可以在未来建立一个以非人灵长类为基础的主要研发基地和产业链。此外,由中国科学家牵头的灵长类全球脑介观神经连接图国际科学项目和灵长类脑科学前沿研究的实施,将进一步使中国成为世界脑科学人才的聚集地。

为什么这次中国是“领导者”?

下一个问题是,中国这次为什么领先?

21年前,“克隆”首次进入公众视野。1997年,英国科学家伊恩·维尔穆特成功克隆了体细胞多莉羊,为人类生命科学研究打开了新的窗口。

然而,在过去的20年里,尽管美国、中国、新加坡、德国、日本、韩国等国的知名研究机构一直在探索和尝试,他们只克隆了猪、牛、羊、猫和狗等哺乳动物,利用体细胞技术,但一直没有非人灵长类动物接近人类。

因此,世界上许多专家曾经认为“灵长类动物的体细胞克隆”是不可能突破的。最成功的实验是在2010年。俄勒冈灵长类动物研究中心成功地移植了克隆猴胚胎,但胚胎发育在81天流产。

孙强记得蒲慕明当时对他说,“美国科学家的成功只有他们的一半。我们只需要成为另一半!”

这不容易。孙强说,一个主要的限制因素是受体卵母细胞*体细胞核的不完全重编程,这导致胚胎发育率低和实验容易失败。此外,非人灵长类动物胚胎的操作技术还不完善,这也在很大程度上影响了实验结果。

他认为,体细胞克隆技术主要分为四个关键节点:胚胎构建、胚胎激活、核基因激活和植入后发育。其中,只有最后一个节点失去控制,前三个节点需要人工干预。

以“卵母细胞去核”为例,这是胚胎手术的必要步骤。与其他动物不同,猴子的卵母细胞是不透明的,因此去核非常困难。

本研究论文的第一作者、中国科学院神经科学研究所非人灵长类动物研究平台博士后刘真花了大量时间进行培训,最终能够在10秒内准确完成体细胞去核的显微操作。蒲慕明说,“这相当于奥运会的‘体操冠军’级别,不是每个实验者都能‘练习’的。”

1月24日,在中国科学院举行的新闻发布会上,孙强在最后的感谢会上哽咽着说:“感谢我的团队,感谢支持我们的兽医,感谢我的家人……一年365天,我在家待了60多天。”

最终,他领导的研究引领了世界。

蒲慕明不敢放松。他说,中国队下一步能否继续领先取决于我们能否尽快制造出与疾病相关的模型动物。这是重中之重,也是未来努力的方向。

北京,1月25日

中国青年报、中国青年在线记者邱来源:《中国青年报》(2018年1月26日,01版)

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