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体细胞克隆猴第一人:技术无法申请专利,领先窗口期仅有一年

2018-02-01 09:24:35  来源:澎湃新闻   

  中国科学家率先突破体细胞克隆猴技术的消息,抢占了媒体头条。

  1月25日凌晨,体细胞克隆猴的研究成果在线发表在国际顶级学术期刊《细胞》上。中科院神经科学研究所研究员孙强为该论文通讯作者。

  两只克隆猴的诞生意味着人类首次掌握了这一技术。“全世界多个顶尖的实验室、最出色的科学家花费了近20年的时间想要攻克的这一克隆技术,历经失败,很多人放弃,我们率先取得了突破。”论文署名作者、中国科学院神经科学研究所、中国科学院院士蒲慕明说。

  这一突破的重大意义在于:体细胞克隆猴可以让人类快速获得基因完全相同的猴群,包括在基因上特殊定制的猴群。克隆猴的遗传背景完全相同,是非常完美的实验动物和动物模型,这可以最大程度地减小试验误差,得出的实验结果更可靠。

  这将为生物医学的研究以及医药研发产业带来了极大的便利,生命科学由此从实验小鼠时代迈入了实验猴时代。针对人类大脑相关的许多疾病的研发,也将因此而加速。

  蒲慕明称,克隆猴技术会带来一个完整的产业链,未来上海或将建立国际非人灵长类研究中心。

  两个“土鳖”率先攻克体细胞克隆猴技术

  两只时而吐着舌头,时而吮吸着手指卖萌翻滚玩耍的克隆小猴刷屏了!它们取名“中中”、“华华”,寓意“中华”。

  在离上海100多公里中国科学院神经科学研究所非人灵长类研究平台里,它们被小心看护着,享受着国宝级的待遇。

  体细胞克隆猴非常困难。

  《自然》网站近日报道称,美国俄勒冈俄勒冈健康与科学大学(OHSU)的动物克隆学家Shoukhrat Mitalipov在2000年代实验了15000个猴卵,但没能成功克隆出一只猴子:胎死腹中。

  在孙强团队的研究记录视频中,研究人员注视着显微镜,在一闪一闪的偏振光下,操纵10微米左右极细的针头在细胞里吸取、注射,并尽可能减小细胞的损伤,其难度远大于操纵绣花针。

  刘真是克隆猴上述实验操作的第一完成人,现在他平均10秒钟可以完成一个环节的操作。这是个技术活,要靠勤学苦练。蒲慕明称,刘真现在是这个领域的世界冠军。

  “如果一个人对小鼠的去核、注核操作很熟练,大概三个月,我可以教会他(操作猴卵)。” 1988年出生的刘真说。

  孙强自称“土鳖一代”,称他的博士后刘真是“土鳖二代”,他们都没留过学。

  但正是这两个“土鳖”,率先攻克了体细胞克隆猴这一技术。

  孙强说,2012年,蒲慕明所长第一次向他下达克隆猴的任务,当时他的实验室人手只有七个人。而现在包括兽医、实验员、研究生,实验室一共有十七个人,照料着上百只猴子。其中一位实验员此前是护士,一年前加入到实验室,目前正在照顾“中中”、“华华”。

  使用克隆猴得出的实验结果更可靠

  谈及克隆猴的重大意义,蒲慕明表示,使用体细胞克隆技术,人们可以快速获得基因完全相同的猴群,包括在基因上特殊定制的猴群。

  以前自然繁殖时,需要等猕猴性成熟、交配、繁殖后才能得到实验用猴,这个周期一般要五年之久;而且自然繁殖获得的猴群,其个体基因千差万别,而非像克隆猴一样“整齐划一”。

  而克隆猴的遗传背景完全相同,这让它们成为了非常完美的实验动物和动物模型。对医药工业和人类疾病研究来说,这最大程度地减小了试验误差。

  也就是说,克隆猴提供了完美的统一的参照物,因为它们是一致的。当使用这些克隆猴作为实验对象时,与自然繁殖的猴群相比,前者得出的实验结果更可靠,因为人为引入的干扰因素更少。

  孙强说,克隆猴“中中”、“华华”很像小孩子,长得很快,几乎一天一个样。它们活泼好动,现在开始长牙了,到处咬东西、磨牙。“中中”比“华华”大十天,所以个头显得大一些。除此之外,两只猴几乎没有任何差别。

  “研究人员可以减少实验动物的使用量。这帮助解决了一些伦理问题。”孙强说。此前,人们只能通过增加实验动物的数量(被称为“增加样本量”),通过统计的方法,来降低实验误差,以求得到可靠的实验结论。

  孙强研究团队开发的这一套克隆技术已经相对成熟,克隆成功率接近猕猴自然繁殖率的一半,达到约30%。

  但蒲慕明也提到,即使是双胞胎,成年后其大脑也会有差异。克隆猴的大脑会有哪些不同,这是未来有待研究的问题。

  “中国只比国外领先一年”

  孙强表示,中国猕猴、食蟹猴的存栏量目前约30万只,每年大量养殖猕猴出口到海外。该团队攻克的克隆技术有望催生一个新的产业。

  因为生物医学界和医药研发产业对模式动物的需求,造就了一个巨大的市场。

  猕猴是与人类最相近的、被科研伦理规范所允许的非人灵长类动物,克隆猴因此成为了神经科学以及脑疾病药物研发的利器。

  蒲慕明说,世界上最著名的模式动物研发、销售公司是美国的Jackson Laboratory(杰克逊实验室)公司。该公司成立于1929年,出售7000多种基因编辑小鼠。“克隆猴技术将造就一个中国的Jackson Laboratory。”

  中国对这一技术的突破进一步巩固了中国科学家在国际大科学计划,如脑图谱计划中的主导地位。“(海外)你想用某个疾病的克隆猴模型,可以,我们不出口,要用的话,来上海用!”

  但怎么样保护这一技术?

  “中国只比国外领先一年。”蒲慕明表示,克隆猴技术本身目前无法用专利保护。但在“去核”和“注核”技术上,博士后刘真目前是世界冠军。

  “留给我们的时间只有一年。怎么样抓住这样的机遇,快速做出几个疾病的动物模型,去申请专利,这是我们面临的挑战之一。”蒲慕明说。

  克隆猴技术还有很多研究工作在进行,该技术也需要进一步改进。

  选择克隆猴而非猩猩等其他灵长类,孙强解释称,猕猴已经有较大的养殖数量,而且使用较多,而猩猩属于保护动物。

  蒲慕明和孙强还明确表示,“我们不会克隆人,也没兴趣。”蒲慕明强调,克隆人显然是违反伦理准则的。

  但他们都提及,目前突破瓶颈的克隆技术或许可以用于保护目前濒危的金丝猴,通过近缘种代孕等手段,让更多人可以欣赏到这一美丽的物种。

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