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世界级成果!两只克隆猴在中国诞生,猴哥,是你干的吗?

2018-01-25 杭州移动电视


用一把毫毛,变出千百个一模一样的猴子——《西游记》里的神话正在成为现实。

克隆猴“中中”和她的妹妹“华华”在中国诞生近两个月!北京时间1月25日,它们的“故事”登上国际权威学术期刊《细胞》封面,这意味着中国科学家成功突破了现有技术无法克隆灵长类动物的世界难题。

北青菌带大家先来看看这两只可爱的克隆猴。

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这个成果是在中国科学院神经科学研究所所长、脑科学与智能技术卓越创新中心蒲慕明院士的带领下,孙强研究员率领以博士后刘真为主的团队做出的。

中国科学院院长白春礼院士说,这个成果标志着我国率先开启了以体细胞克隆猴作为实验动物模型的新时代,实现了我国在非人灵长类研究领域由国际“并跑”到“领跑”的转变,“意义重大”。

“这是世界生命科学领域近年来的重大突破。”蒲慕明院士说,克隆猴的成功,将为阿尔茨海默症、自闭症等脑疾病以及免疫缺陷、肿瘤、代谢性疾病的机理研究、干预、诊治带来前所未有的光明前景。

上一次,克隆技术能引起如此大的关注还是21年前,1997年,世界首个体细胞克隆动物“多莉”羊出生。

克隆羊多莉(来源:网络)

这之后,科学家利用体细胞克隆技术不仅诞生出包括马、牛、羊、猪和骆驼等在内的大型家畜,还诞生了包括小鼠、大鼠、兔、猫和狗在内的多种实验动物。


不过,与人类最为相近的非人灵长类动物体细胞克隆的难题,一直没有得到解决,成为世界性难题。近20年来,美国、德国、日本、新加坡和韩国等多家科研机构在此方面进行不断探索和尝试,但始终未能成功。

克隆猴为什么难?它的诞生有什么价值?对这些疑问,中国科学院神经科学研究所非人灵长类平台的专家做出了解答。


—克隆猴有啥价值?—

疾病研究、新药测试将大幅提速

经过体检,记者戴上口罩、穿上白大褂,在中科院神经所研究员孙强的带领下,走进克隆猴宝宝的“育婴房”。

世界上首只克隆猴“中中”,和她的妹妹“华华”正在恒温箱里嬉戏。姐姐比妹妹年长10天,除了体型大小略有差异,姐妹俩看不出什么区别。

她俩的基因,都来自同一个流产的雌性猕猴胎儿。科研人员提取了这个猕猴胎儿的体细胞(非生殖细胞),通过技术手段将其细胞核“植入”若干个“摘除”了细胞核的卵细胞。“中中”是第一个发育成型并顺利诞生的幸运儿。

(克隆猴的诞生)意味着中国将率先建立起可有效模拟人类疾病的动物模型。”孙强说,利用克隆技术,未来可在一年时间内,培育大批遗传背景相同的模型猴。这既能满足脑疾病和脑高级认知功能研究的迫切需要,又可广泛应用于新药测试。

孙强介绍,如果实验对象的遗传背景不同,“实验组”和“对照组”的说服力就不够强。传统医药实验大量采用小鼠,很大程度上是因为鼠类可通过快速近亲繁殖,培育出大量非常相似的小鼠。

但由于小鼠和人类相差太远,针对小鼠研发的药物在人体检测时大都无效或有副作用。据了解,这是目前绝大多数脑疾病研究无法取得突破的一个主要原因。

中科院神经所所长蒲慕明院士说,克隆猴的成功,将为脑疾病、免疫缺陷、肿瘤、代谢等疾病的机理研究、干预、诊治带来前所未有的光明前景。“这是世界生命科学领域近年来的重大突破。”他说。

—克隆猴为什么费劲?—

克隆猴有三大难点抬高门槛

孙强介绍,克隆猴主要有三个难点。

难题之一,是细胞核不易识别,“去核”难度大。作为受体的卵细胞,必须先把细胞核“摘除”,才能容纳体细胞的细胞核这个“外来户”。但是,猴的卵细胞核去核难度非常大。

孙强团队中,博士后刘真是“去核”的主要操作者。借助显微设备,刘真用一双巧手反复练习,在最短时间内、用最小损耗完成“去核”工作,为后续的克隆工作奠定重要基础。

难题之二,是卵细胞容易提前激活。克隆过程中,体细胞的细胞核进入卵细胞时,需先“唤醒”卵细胞,然后才启动一系列发育“程序”。因此,“唤醒”的时机要求非常精准。但是,使用传统方式,猴的卵细胞很容易被提前“唤醒”,往往导致克隆“程序”无法正常启动。

难题之三,是体细胞克隆胚胎的发育效率低。被转移到卵细胞里的细胞核,突然要扮演受精卵的角色,“赶鸭子上架”很不适应,需要科学家采取多种手段“保驾护航”。如果“保驾”不力,绝大多数克隆胚胎都难以正常发育,往往胎死腹中。

经过5年不懈努力,孙强团队成功突破了克隆猴这个世界生物学前沿的难题。通过DNA指纹鉴定,“中中”和“华华”的核基因组信息与供体体细胞完全一致,证明姐妹俩都是正宗的克隆猴。

—克隆猴之后做什么?—

不考虑对人类进行相关研究

“克隆非人灵长类动物的唯一目的是服务人类健康,但科研人员不考虑对人类进行相关研究。”蒲慕明说。

科学家认为,由于猴子与人在基因方面非常相近,克隆猴研究对于开发治疗人类疾病的新疗法等将会起到巨大的促进作用。

“这也是‘全脑介观神经联接图谱’国际大科学计划的关键技术。”蒲慕明说,我国目前在该领域处于国际领跑地位,将进一步使我国成为世界脑科学人才的汇聚高地。

中科院院长白春礼表示,除了在基础研究上有重大意义外,此项成果也将推动我国率先发展出基于非人灵长类疾病动物模型的全新医药研发产业链,为应对我国人口健康领域的重大挑战做出贡献。


人是否也可以被克隆出来?


此次实验严格地遵循美国国立卫生研究院(NIH)国际动物研究指导条例的科学实验规范。但孙强和蒲慕明仍鼓励科学家群体对这一话题进行深入讨论:非人灵长类动物克隆研究可接受的操作是什么?不可接受的操作是什么?“我们清晰地意识到,未来非人灵长类动物的研究,科学家应严格地遵循当地的伦理准则。”蒲慕明表示。

接下来的问题是猴子克隆成功了,人是否也能通过这种方式克隆成功?答案是显而易见的,先后有两组研究团队克隆出“人”。

2013年,美国俄勒冈健康科学大学(Oregon Health and Science University)发育生物学家舒克拉特·米塔利波夫(Shoukhrat Mitalipov) 利用体细胞核移植的技术,在全球首次克隆出人体胚胎干细胞。如果不是因为伦理和法律的限制,将这些胚胎干细胞移植到女性的子宫中,很有可能会克隆人出来,但是研究者显然不会这么做。米塔利波夫是国际著名的生物学家,克隆人胚胎干细胞使用的材料是婴儿和胎儿的体细胞,这个实验也招引了很多人的猛烈批评。事实上,他之前也做过猴子的克隆实验,可惜未能成功。

体细胞核移植技术(SCNT)克隆胚胎干细胞流程图


2014年,另一组研究团队也克隆出来了人体胚胎干细胞。来自Advanced Cell Technology生物技术公司首席科学家罗伯特·兰扎(Robert Lanza)同样利用体细胞核移植技术克隆出了人体胚胎干细胞,只不过他使用的是成年人的体细胞。

由此可见,利用体细胞核移植技术克隆人,并不存在很大的技术障碍。全球绝大多数国家都坚决反对以克隆人为目的的实验。不过,各国因为文化、宗教以及政治形态的差异,对克隆人的态度也有所差异。

胚胎干细胞克隆可分为两类,一类是治疗性克隆,另一类是生殖性克隆。治疗性克隆被大多数国家许可,而生殖性克隆则是研究者的禁区。


来源:新华社  中国青年报  来点科学  知识分子

杭州移动电视综合发布

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