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我国科学家首次得到一批用于疾病研究、遗传背景一致的克隆疾病猴模型 |
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克隆猴“量产”,药物研发有望加速度 |
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| （ 2019-01-25 ） 稿件来源：新华每日电讯 科 技 |
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1月24日出版的《国家科学评论》。新华社发(中科院神经科学研究所供图) |
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1月23日,在上海松江G60脑智科创基地举行的新闻发布会上,中科院科学传播局局长周德进、中科院神经科学研究所所长蒲慕明院士、张洪钧研究员、孙强研究员、刘真研究员(从左至右)在回答记者提问。新华社记者金立旺摄
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新华社上海1月24日电(记者王琳琳、董瑞丰)首批克隆猴“中中”和“华华”又多了5个“小伙伴”。继2017年中国率先攻克非人灵长类实验动物克隆世界难题后,24日,中国综合英文期刊《国家科学评论》封面刊登了克隆猴的最新突破。在严格遵循科研伦理的前提下,我国科学家首次得到一批用于疾病研究、遗传背景一致的克隆疾病猴模型,按下全球药物研发“快进键”。
“失眠”猴:帮助疾病治疗步入“精准时代”
2017年,世界首批克隆猴“中中”“华华”在中国诞生,它们的健康存活向世人证明,除了羊、牛、鼠等动物,借助体细胞克隆技术,与人类更为相似的实验用非人灵长类猕猴也可被克隆。
这一次,仍然是来自中科院神经科学研究所的科研人员,他们通过基因编辑敲除“关键基因”的方法获得生物钟紊乱特征明显的一只猕猴,然后采集其体细胞的细胞核,克隆出5只遗传背景一致的生物钟紊乱疾病猴。目前年龄最大的已超半岁,年龄最小的也已超过3个月。
为什么要克隆容易“失眠”的猴子?科学家说,因为人类健康还有许多未解之谜亟需得到它们的帮助。
雄鸡报晓、蜘蛛半夜结网、向日葵清晨开放……自然界大部分生物都“自带”生物钟。生物钟紊乱与失眠、抑郁症、阿尔兹海默病、肿瘤、糖尿病及心血管病等多种人类常见疾病密切相关。
然而,目前科学家研究生物钟紊乱问题都是用小鼠、果蝇作为实验动物模型,与人类差异大。“对小鼠有效的药,很可能对人不起作用或副作用严重。相比之下,实验动物猕猴在进化上与人更接近,脑结构和功能也与人高度相似。”中科院神经科学研究所研究员张洪钧说。
业内专家认为,这次突破构建了世界首批生物钟紊乱实验用模型猴,填补了生物钟紊乱研究缺乏高等动物模型的空白。“这是一个理解人脑高级认知功能的新颖实验动物模型,对未来疾病治疗手段的研发很有用。”该论文审稿人评价。
中科院神经科学研究所所长蒲慕明院士说,当下人类疾病治疗仍然过于“粗放”,未来,如果在科学实验和临床试验过程中再插入一个“新环节”,即将遗传基因背景一致、疾病表征明显的克隆猴作为新增验证手段,可以开发出更为“对症下药”的诊断治疗手段,人类疾病治疗的靶向和效果有望更加精准。
“量产”猴:体细胞克隆技术不断走向成熟
相比首批克隆猴“零的突破”,这次科研成果完成了“批量”克隆的跨越。实现“中中”“华华”克隆的第一完成人、中科院神经科学研究所研究员刘真说,首批克隆猴的细胞核来自同一只尚未出生的雌性胎猴体细胞,该细胞核十分“年轻”、生命力强,所以得以顺利出生,但同期其他克隆个体均未存活,当时克隆总体成功率不足1%、成本昂贵。
“克隆猴姐妹比大熊猫还‘珍贵’,如果我们不能大幅提高克隆的成功率,体细胞克隆技术很可能因为成本过高而最终无法走向实际应用,不断提升技术的成熟度是关键。”中科院神经科学研究所非人灵长类研究平台主任、“克隆技术”研发团队通讯作者孙强说。
为进一步拓展体细胞克隆技术的适用范围,孙强、刘真“克隆技术”研发团队与张洪钧“生物钟紊乱”研究团队走到一起,他们首次从实践层面证实,除了胎猴,基因修饰的雄性青年猕猴也能批量克隆。
业内专家认为,批量克隆疾病猴的操作要求更高、实现难度更大,这次突破表明中国体细胞克隆技术不断走向成熟。
保护猴:新药研发有望大幅减少实验动物用量
实验动物猴被大量用于人类疾病治疗手段研发和药物检测。多家机构统计结果显示,猴子用于生物医学研究的数量正逐年增加,全球年均使用量约10万只,主要用于药物安全性和代谢方面的测试研究。
中科院上海药物所所长蒋华良院士介绍,在克隆猴技术尚未突破前,由于野生猴的遗传背景各异、个体表征差异难统一,每次科学实验或药物检测都需使用大量实验猴做交叉验证,又由于野生猴繁殖周期长、单胎数量少,验证工作常持续很多年。
“克隆猴实现短周期‘量产’后,实验动物用量有望大幅减少。”蒋华良说,新技术让人们在一年内就能制备出大批遗传背景相同的克隆猴,减少了个体差异对实验的干扰,以后只需使用很少数量的克隆猴就能完成药物的有效筛选。
对于公众高度关注的克隆、基因编辑等技术所涉及的伦理问题,蒲慕明强调,这项工作严格遵守国际伦理标准审查和认证,根本目的是为研究人类疾病发生机理和开发有效治疗手段服务。
“有了克隆疾病猴的‘帮助’,药物研发可以在使用更少实验动物的前提下,缩短周期、提高成功率,促进生命科学和医学的发展,有力推动我国新药创制。”蒲慕明说。
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| 我国科学家首次得到一批用于疾病研究、遗传背景一致的克隆疾病猴模型
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| 克隆猴“量产”,药物研发有望加速度
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我国科学家首次得到一批用于疾病研究、遗传背景一致的克隆疾病猴模型 |
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克隆猴“量产”,药物研发有望加速度 |
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1月24日出版的《国家科学评论》。新华社发(中科院神经科学研究所供图) |
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1月23日,在上海松江G60脑智科创基地举行的新闻发布会上,中科院科学传播局局长周德进、中科院神经科学研究所所长蒲慕明院士、张洪钧研究员、孙强研究员、刘真研究员(从左至右)在回答记者提问。新华社记者金立旺摄
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新华社上海1月24日电(记者王琳琳、董瑞丰)首批克隆猴“中中”和“华华”又多了5个“小伙伴”。继2017年中国率先攻克非人灵长类实验动物克隆世界难题后,24日,中国综合英文期刊《国家科学评论》封面刊登了克隆猴的最新突破。在严格遵循科研伦理的前提下,我国科学家首次得到一批用于疾病研究、遗传背景一致的克隆疾病猴模型,按下全球药物研发“快进键”。
“失眠”猴:帮助疾病治疗步入“精准时代”
2017年,世界首批克隆猴“中中”“华华”在中国诞生,它们的健康存活向世人证明,除了羊、牛、鼠等动物,借助体细胞克隆技术,与人类更为相似的实验用非人灵长类猕猴也可被克隆。
这一次,仍然是来自中科院神经科学研究所的科研人员,他们通过基因编辑敲除“关键基因”的方法获得生物钟紊乱特征明显的一只猕猴,然后采集其体细胞的细胞核,克隆出5只遗传背景一致的生物钟紊乱疾病猴。目前年龄最大的已超半岁,年龄最小的也已超过3个月。
为什么要克隆容易“失眠”的猴子?科学家说,因为人类健康还有许多未解之谜亟需得到它们的帮助。
雄鸡报晓、蜘蛛半夜结网、向日葵清晨开放……自然界大部分生物都“自带”生物钟。生物钟紊乱与失眠、抑郁症、阿尔兹海默病、肿瘤、糖尿病及心血管病等多种人类常见疾病密切相关。
然而,目前科学家研究生物钟紊乱问题都是用小鼠、果蝇作为实验动物模型,与人类差异大。“对小鼠有效的药,很可能对人不起作用或副作用严重。相比之下,实验动物猕猴在进化上与人更接近,脑结构和功能也与人高度相似。”中科院神经科学研究所研究员张洪钧说。
业内专家认为,这次突破构建了世界首批生物钟紊乱实验用模型猴,填补了生物钟紊乱研究缺乏高等动物模型的空白。“这是一个理解人脑高级认知功能的新颖实验动物模型,对未来疾病治疗手段的研发很有用。”该论文审稿人评价。
中科院神经科学研究所所长蒲慕明院士说,当下人类疾病治疗仍然过于“粗放”,未来,如果在科学实验和临床试验过程中再插入一个“新环节”,即将遗传基因背景一致、疾病表征明显的克隆猴作为新增验证手段,可以开发出更为“对症下药”的诊断治疗手段,人类疾病治疗的靶向和效果有望更加精准。
“量产”猴:体细胞克隆技术不断走向成熟
相比首批克隆猴“零的突破”,这次科研成果完成了“批量”克隆的跨越。实现“中中”“华华”克隆的第一完成人、中科院神经科学研究所研究员刘真说,首批克隆猴的细胞核来自同一只尚未出生的雌性胎猴体细胞,该细胞核十分“年轻”、生命力强,所以得以顺利出生,但同期其他克隆个体均未存活,当时克隆总体成功率不足1%、成本昂贵。
“克隆猴姐妹比大熊猫还‘珍贵’,如果我们不能大幅提高克隆的成功率,体细胞克隆技术很可能因为成本过高而最终无法走向实际应用,不断提升技术的成熟度是关键。”中科院神经科学研究所非人灵长类研究平台主任、“克隆技术”研发团队通讯作者孙强说。
为进一步拓展体细胞克隆技术的适用范围,孙强、刘真“克隆技术”研发团队与张洪钧“生物钟紊乱”研究团队走到一起,他们首次从实践层面证实,除了胎猴,基因修饰的雄性青年猕猴也能批量克隆。
业内专家认为,批量克隆疾病猴的操作要求更高、实现难度更大,这次突破表明中国体细胞克隆技术不断走向成熟。
保护猴:新药研发有望大幅减少实验动物用量
实验动物猴被大量用于人类疾病治疗手段研发和药物检测。多家机构统计结果显示,猴子用于生物医学研究的数量正逐年增加,全球年均使用量约10万只,主要用于药物安全性和代谢方面的测试研究。
中科院上海药物所所长蒋华良院士介绍,在克隆猴技术尚未突破前,由于野生猴的遗传背景各异、个体表征差异难统一,每次科学实验或药物检测都需使用大量实验猴做交叉验证,又由于野生猴繁殖周期长、单胎数量少,验证工作常持续很多年。
“克隆猴实现短周期‘量产’后,实验动物用量有望大幅减少。”蒋华良说,新技术让人们在一年内就能制备出大批遗传背景相同的克隆猴,减少了个体差异对实验的干扰,以后只需使用很少数量的克隆猴就能完成药物的有效筛选。
对于公众高度关注的克隆、基因编辑等技术所涉及的伦理问题,蒲慕明强调,这项工作严格遵守国际伦理标准审查和认证,根本目的是为研究人类疾病发生机理和开发有效治疗手段服务。
“有了克隆疾病猴的‘帮助’,药物研发可以在使用更少实验动物的前提下,缩短周期、提高成功率,促进生命科学和医学的发展,有力推动我国新药创制。”蒲慕明说。
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