世界首個(gè)體細(xì)胞克隆猴“中中”(左)和它的妹妹“華華”

世界首個(gè)體細(xì)胞克隆猴“中中”和它的妹妹“華華”

人民網(wǎng)北京1月25日電(趙竹青)記者從中國(guó)科學(xué)院獲悉，中國(guó)科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所孫強(qiáng)研究員率領(lǐng)以博士后劉真為主的團(tuán)隊(duì)，經(jīng)過(guò)五年的不懈努力，終于在克隆技術(shù)方面取得新的重大突破：在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了非人靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物的體細(xì)胞克隆。今天凌晨，國(guó)際生物學(xué)頂尖學(xué)術(shù)期刊“細(xì)胞”(Cell)以封面文章在線(xiàn)發(fā)表了此項(xiàng)成果。

世界首個(gè)體細(xì)胞克隆猴“中中”于2017年11月27日在中國(guó)科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所、腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心的非人靈長(zhǎng)類(lèi)平臺(tái)誕生。一周后的12月5日，第二個(gè)體細(xì)胞克隆猴“華華”誕生。

突破克隆猴世界性難題

自從1997年“多莉羊”體細(xì)胞克隆成功后，體細(xì)胞克隆技術(shù)經(jīng)歷了多年的發(fā)展，先后誕生出包括馬、牛、羊、豬和駱駝等在內(nèi)的大型家畜，以及包括小鼠、大鼠、兔、貓和狗在內(nèi)的多種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，但與人類(lèi)最為相近的非人靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物體細(xì)胞克隆的難題一直沒(méi)有得到解決，成為世界性難題。20年來(lái)，美國(guó)、中國(guó)、德國(guó)、日本、新加坡和韓國(guó)等多家科研機(jī)構(gòu)在此方面進(jìn)行不斷探索和嘗試，但始終未能成功。

中國(guó)科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所所長(zhǎng)、腦智卓越中心主任蒲慕明院士告訴記者，克隆猴成為世界性難題的一個(gè)主要限制性因素是供體細(xì)胞核在受體卵母細(xì)胞中的不完全重編程導(dǎo)致胚胎發(fā)育率低。同時(shí)，用作受體的卵母細(xì)胞數(shù)量有限，且非人靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物胚胎操作技術(shù)尚不完善，也是影響實(shí)現(xiàn)非人靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物體細(xì)胞克隆的重要因素。

開(kāi)啟以獼猴作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型的時(shí)代

談到這項(xiàng)成果的意義，蒲慕明告訴記者，“體細(xì)胞克隆猴構(gòu)建成功，不僅在科學(xué)上證實(shí)了獼猴可以用體細(xì)胞來(lái)克隆，更重要的是它可以使獼猴成為真正有用的動(dòng)物模型。”

據(jù)了解，目前，人類(lèi)在醫(yī)學(xué)研究中使用的動(dòng)物模型主要是小鼠。因?yàn)楹镒拥姆敝持芷诤突虿町愡h(yuǎn)大于小鼠，因此沒(méi)有克隆猴，就很難建立模擬人類(lèi)疾病的動(dòng)物模型。

蒲慕明表示，“體細(xì)胞克隆猴的成功，預(yù)示著我國(guó)可以建成以非人靈長(zhǎng)類(lèi)為模型的‘Jackson Lab’，成為世界非人靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物模型的主要研發(fā)基地和產(chǎn)業(yè)鏈。”他提到的美國(guó)Jackson Lab，是世界上最大的模式動(dòng)物研發(fā)基地和銷(xiāo)售公司，為國(guó)際生物醫(yī)學(xué)界培養(yǎng)并出售七千多種基因編輯小鼠品系。

“此外，基因編輯的克隆猴模型將為腦疾病、免疫缺陷、腫瘤和代謝紊亂等疾病研究和藥物、生理、物理治療新手段研發(fā)提供有效工具。基因型一致的克隆猴還能夠大力推進(jìn)腦科學(xué)前沿基礎(chǔ)研究。”蒲慕明說(shuō)。

“體細(xì)胞克隆猴的重要性在于能在較短時(shí)間內(nèi)(一年)產(chǎn)生大批遺傳背景相同的模型猴。”文章通訊作者孫強(qiáng)，是中國(guó)科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所非人靈長(zhǎng)類(lèi)研究平臺(tái)主任。他介紹，使用體細(xì)胞在體外有效地做基因編輯，準(zhǔn)確地篩選基因型相同的體細(xì)胞，然后用核移植方法產(chǎn)生基因型完全相同的大批胚胎，用母猴載體懷孕出生一批基因編輯和遺傳背景相同的猴群。

“這是制作腦科學(xué)研究和人類(lèi)疾病動(dòng)物模型的關(guān)鍵技術(shù)。”孫強(qiáng)說(shuō)。

中國(guó)在動(dòng)物克隆領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)領(lǐng)跑

“此項(xiàng)成果必將極大促進(jìn)生命科學(xué)基礎(chǔ)研究和轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)發(fā)展研究。”中國(guó)科學(xué)院院長(zhǎng)白春禮表示，除了在基礎(chǔ)研究上有重大意義外，此項(xiàng)成果也必將為解決我國(guó)人口健康領(lǐng)域的重大挑戰(zhàn)做出貢獻(xiàn)。

“當(dāng)前很多神經(jīng)精神疾病不能得到有效治療的一個(gè)重要原因是，藥物研發(fā)通常使用的小鼠模型和人類(lèi)相差甚遠(yuǎn)，在小鼠模型上花費(fèi)巨大資源篩選到的候選藥物用在病人身上大都無(wú)效或有不可接受的副作用。”白春禮告訴記者，利用體細(xì)胞克隆技術(shù)制作腦疾病模型猴，為人類(lèi)社會(huì)面臨的重大腦疾病的機(jī)理研究、干預(yù)、診治帶來(lái)前所未有的光明前景。

白春禮表示，體細(xì)胞克隆猴的成功，以及未來(lái)基于體細(xì)胞克隆猴的疾病模型的創(chuàng)建，將有效縮短藥物研發(fā)周期，提高藥物研發(fā)成功率，使我國(guó)率先發(fā)展出基于非人靈長(zhǎng)類(lèi)疾病動(dòng)物模型的全新醫(yī)藥研發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈，有力推動(dòng)我國(guó)新藥創(chuàng)制與研發(fā)，助力“健康中國(guó)2030”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。