體細胞克隆猴第一人:技術無法申請專利,領先窗口期僅有一年

2021-01-09 澎湃新聞

世界首個體細胞克隆猴「中中」和它的妹妹「華華」。東方IC 圖

中國科學家率先突破體細胞克隆猴技術的消息,搶佔了媒體頭條。

1月25日凌晨,體細胞克隆猴的研究成果在線發表在國際頂級學術期刊《細胞》上。中科院神經科學研究所研究員孫強為該論文通訊作者。

兩隻克隆猴的誕生意味著人類首次掌握了這一技術。「全世界多個頂尖的實驗室、最出色的科學家花費了近20年的時間想要攻克的這一克隆技術,歷經失敗,很多人放棄,我們率先取得了突破。」 論文署名作者、中國科學院神經科學研究所、中國科學院院士蒲慕明說。

這一突破的重大意義在於:體細胞克隆猴可以讓人類快速獲得基因完全相同的猴群,包括在基因上特殊定製的猴群。克隆猴的遺傳背景完全相同,是非常完美的實驗動物和動物模型,這可以最大程度地減小試驗誤差,得出的實驗結果更可靠。

這將為生物醫學的研究以及醫藥研發產業帶來了極大的便利,生命科學由此從實驗小鼠時代邁入了實驗猴時代。針對人類大腦相關的許多疾病的研發,也將因此而加速。

蒲慕明稱,克隆猴技術會帶來一個完整的產業鏈,未來上海或將建立國際非人靈長類研究中心。

兩個「土鱉」率先攻克體細胞克隆猴技術

兩隻時而吐著舌頭,時而吮吸著手指賣萌翻滾玩耍的克隆小猴刷屏了!它們取名「中中」、「華華」,寓意「中華」。

在離上海100多公裡中國科學院神經科學研究所非人靈長類研究平臺裡,它們被小心看護著,享受著國寶級的待遇。

體細胞克隆猴非常困難。

《自然》網站25日報導稱,美國俄勒岡俄勒岡健康與科學大學(OHSU)的動物克隆學家Shoukhrat Mitalipov在2000年代實驗了15000個猴卵,但沒能成功克隆出一隻猴子:胎死腹中。

在孫強團隊的研究記錄視頻中,研究人員注視著顯微鏡,在一閃一閃的偏振光下,操縱10微米左右極細的針頭在細胞裡吸取、注射,並儘可能減小細胞的損傷,其難度遠大於操縱繡花針。

劉真是克隆猴上述實驗操作的第一完成人,現在他平均10秒鐘可以完成一個環節的操作。這是個技術活,要靠勤學苦練。蒲慕明稱,劉真現在是這個領域的世界冠軍。

「如果一個人對小鼠的去核、注核操作很熟練,大概三個月,我可以教會他(操作猴卵)。」 1988年出生的劉真說。

孫強自稱「土鱉一代」,稱他的博士後劉真是「土鱉二代」,他們都沒留過學。

但正是這兩個「土鱉」,率先攻克了體細胞克隆猴這一技術。

孫強說,2012年,蒲慕明所長第一次向他下達克隆猴的任務,當時他的實驗室人手只有七個人。而現在包括獸醫、實驗員、研究生,實驗室一共有十七個人,照料著上百隻猴子。其中一位實驗員此前是護士,一年前加入到實驗室,目前正在照顧「中中」、「華華」。

使用克隆猴得出的實驗結果更可靠

談及克隆猴的重大意義,蒲慕明表示,使用體細胞克隆技術,人們可以快速獲得基因完全相同的猴群,包括在基因上特殊定製的猴群。

以前自然繁殖時,需要等獼猴性成熟、交配、繁殖後才能得到實驗用猴,這個周期一般要五年之久;而且自然繁殖獲得的猴群,其個體基因千差萬別,而非像克隆猴一樣「整齊劃一」。

而克隆猴的遺傳背景完全相同,這讓它們成為了非常完美的實驗動物和動物模型。對醫藥工業和人類疾病研究來說,這最大程度地減小了試驗誤差。

也就是說,克隆猴提供了完美的統一的參照物,因為它們是一致的。當使用這些克隆猴作為實驗對象時,與自然繁殖的猴群相比,前者得出的實驗結果更可靠,因為人為引入的幹擾因素更少。

孫強說,克隆猴「中中」、「華華」很像小孩子,長得很快,幾乎一天一個樣。它們活潑好動,現在開始長牙了,到處咬東西、磨牙。「中中」比「華華」大十天,所以個頭顯得大一些。除此之外,兩隻猴幾乎沒有任何差別。

「研究人員可以減少實驗動物的使用量。這幫助解決了一些倫理問題。」孫強說。此前,人們只能通過增加實驗動物的數量(被稱為「增加樣本量」),通過統計的方法,來降低實驗誤差,以求得到可靠的實驗結論。

孫強研究團隊開發的這一套克隆技術已經相對成熟,克隆成功率接近獼猴自然繁殖率的一半,達到約30%。

但蒲慕明也提到,即使是雙胞胎,成年後其大腦也會有差異。克隆猴的大腦會有哪些不同,這是未來有待研究的問題。

「中國只比國外領先一年」

孫強表示,中國獼猴、食蟹猴的存欄量目前約30萬隻,每年大量養殖獼猴出口到海外。該團隊攻克的克隆技術有望催生一個新的產業。

因為生物醫學界和醫藥研發產業對模式動物的需求,造就了一個巨大的市場。

獼猴是與人類最相近的、被科研倫理規範所允許的非人靈長類動物,克隆猴因此成為了神經科學以及腦疾病藥物研發的利器。

蒲慕明說,世界上最著名的模式動物研發、銷售公司是美國的Jackson Laboratory(傑克遜實驗室)公司。該公司成立於1929年,出售7000多種基因編輯小鼠。「克隆猴技術將造就一個中國的Jackson Laboratory。」

中國對這一技術的突破進一步鞏固了中國科學家在國際大科學計劃,如腦圖譜計劃中的主導地位。「(海外)你想用某個疾病的克隆猴模型,可以,我們不出口,要用的話,來上海用!」

但怎麼樣保護這一技術?

「中國只比國外領先一年。」蒲慕明表示,

克隆猴技術本身目前無法用專利保護。

但在「去核」和「注核」技術上,博士後劉真目前是世界冠軍。

「留給我們的時間只有一年。怎麼樣抓住這樣的機遇,快速做出幾個疾病的動物模型,去申請專利,這是我們面臨的挑戰之一。」

蒲慕明說。

克隆猴技術還有很多研究工作在進行,該技術也需要進一步改進。

選擇克隆猴而非猩猩等其他靈長類,孫強解釋稱,獼猴已經有較大的養殖數量,而且使用較多,而猩猩屬於保護動物。

蒲慕明和孫強還明確表示,「我們不會複製人,也沒興趣。」蒲慕明強調,複製人顯然是違反倫理準則的。

但他們都提及,目前突破瓶頸的克隆技術或許可以用於保護目前瀕危的金絲猴,通過近緣種代孕等手段,讓更多人可以欣賞到這一美麗的物種。

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