转基因猴或为攻克人类疾病新希望

狨猴是灵长类中最适合基因编辑的对象。资料来源:罗德·威廉姆斯

陈友花了两年时间，第一次使用人类基因，并用基因突变的方法培养了五只猴子来研究亨廷顿氏病。然而，根据2008年的一份报告，其中三只猴子表现出严重的亨廷顿氏病症状，这种症状出现的速度比预期的要快得多，并且在出生后不到一个月就被终止了。因为用于产生相关基因的病毒会在受试者体内随机产生额外的拷贝，这将加重受试者的疾病状况，这突出了使用动物疾病模型进行研究的缺陷。

陈是佐治亚州亚特兰大埃默里大学的遗传学家。现在，他和全世界的科学家都在关注一种复杂的基因编辑技术的发展，这种技术通过酶和核糖核酸而不是病毒来解决一系列问题。许多人对这个问题有很高的期望，希望转基因猴子能比老鼠更真实地模仿人类的遗传条件，从而为药物研发试验创造更好的条件。许多人说灵长类动物实验将加速神经科学的基础研究，让研究人员能够绘制大脑地图并检测复杂的神经回路。“这是我们以前从未想过的事情。”陈说。

下个月，加州拉霍亚的索尔克生物研究所将举办一个研讨会，届时分子生物学家、生物工程师和神经科学家将共同讨论如何解决该领域的一系列难题。"这些研究有很大的潜力。"索尔克研究所计算神经生物学实验室的负责人特伦斯·塞诺夫斯基说。

神经科学家一直渴望培育转基因猴子。由于灵长类动物缺乏复杂的认知和社会能力，自闭症、精神分裂症和阿尔茨海默病等疾病无法在小鼠中完全复制。

然而，研究人员一直坚持用老鼠做实验，主要是因为有一种目标基因编辑方法可以在动物身上发挥作用。它依靠极其罕见的自发DNA交换活动来改变或关闭某些基因。小鼠干细胞的维护和筛选成本很低，性成熟期很短，许多后代将会繁殖。萨克研究所的神经科学家爱德华·卡拉威说:“用老鼠做实验对象比用猴子便宜多了。”

然而，由于有效的基因编辑技术，研究人员可以一个接一个地转化胚胎。因此，用猴子作为实验对象是可能的。一种方法是使用锌指核酸酶来追踪特定的基因区域并切割基因，这样研究人员就可以干扰它们的功能或者用外部的DNA来代替它们。另一种方法叫做CRISPR，它使用一种特殊的脱氧核糖核酸片段来引导脱氧核糖核酸切割酶，使其能在指定的区域发挥作用。麻省理工学院的合成生物学家张峰在五月展示了CRISPR是如何工作的:它能精确地使小鼠胚胎中的许多基因突变。张认为，这种方法为利用猴子模型研究人脑疾病铺平了道路，因为人脑疾病也受许多基因的影响。

麻省理工学院麦戈文脑科学研究所所长罗伯特·戴西蒙说:“现在有可能在灵长类动物身上进行实验，这是前所未有的。我们可以尝试一些方法来治疗与基因相关的疾病。”

麻省理工学院的研究人员正与俄勒冈国家灵长类动物研究中心的研究人员合作，测试CRISPR对猴子受精卵的影响。他们将开始研究失去原有功能的基因。麻省理工学院的神经科学家冯国平(张的一个同事)计划干扰一种叫做SHANK3的基因，这种基因与一些人类自闭症病例有关。张说，如果要对基因进行更复杂的修饰，如与另一个不同的基因交换，还需要更多的研究和设计。

张补充说，CRISPR最终可能被用于标记猴子的特定神经类型，或者通过光来控制这些神经元，而科学家已经能够以同样的方式控制小鼠的神经元。神经科学家尤其希望这些新方法能够成功。在过去的十年里，科学家们已经开始使用基因工具来刺激、抑制或记录老鼠和苍蝇的神经活动。纽约大学的猴子视觉研究员安东尼·莫弗森一直对此密切关注。然而，他认为老鼠和苍蝇在神经科学的一些重要领域没有很高的研究价值，如认知、注意、记忆和果断。

这些新的发展令人鼓舞，但是猴子的研究变得越来越困难。在动物权利活动家的压力下，联合航空公司在一月份宣布将停止运送猴子进行研究，这意味着北美最后一家允许运送灵长类动物的航空公司对研究人员关闭了大门。马萨诸塞州的新英格兰灵长类动物研究中心也在4月宣布，它将逐步将其动物转移到其他研究机构，然后完全关闭。

尽管存在争议，一些研究人员仍然认为，使用转基因猴子进行研究可能是探索大脑疾病治疗和神经元如何产生意识的最佳方式。莫夫松说:“研究人员希望实验模型能够与正在探索的问题相一致。用老鼠做根本不适合它们的研究是不道德的。”(段鑫)

中国科学新闻(2013-12-13第三版国际版)