【基因改造猴】敲除关键基因 中国诞世界首批“失眠”复制猴
据新华社报道,中国科学院神经科学研究所的团队,首次通过敲除关键基因的方法,诞下5只生物钟紊乱的体细胞复制猴,标志着实验用疾病模型猴批量复制成为现实,全球实验动物使用数量有望大幅降低,将加快药物研发速度。据了解,该批猴子将会被应用于生物节律的研究,而生物节律紊乱与睡眠障碍、阿兹海默症(即俗称老人痴呆)等神经退行性疾病,抑郁症等精神类疾病,糖尿病,肿瘤,以及心血管疾病等密切相关。
由中国科学院举办的生物节律紊乱体细胞复制猴模型新闻发布会周三(23日)在上海举行。中科院神经科学研究所所长蒲慕明院士及相关研究人员报告了研究成果,相关成果还登上中国综合英文期刊《国家科学评论》周四(24日)的封面。
据悉,10年攻关和10亿美元投入几乎是目前新药出炉的标准配备,然而即便投入如此之巨,失败概率仍然超过90%。科学界认为,根本原因在于缺乏遗传背景一致的实验用疾病模型猴。
中科院表示,“在严格遵循科研伦理的前提下”,该院神经科学研究所张洪钧、孙强、刘真团队首次通过敲除关键基因的方法,获得5只生物时钟紊乱严重程度不同的病猴,而后从中选取了一只紊乱特征最为明显的猕猴作为复制原型,通过采集其体细胞核,最终获得5只复制病猴。目前年龄最大的超过半岁,年龄最小的亦有3个月。至此,疾病模型猴的构建难题被攻克。
研究团队指出,2016年他们首次利用CRISPR/Cas9方法,敲除了猴胚胎中的生物节律核心基因BMAL1,繁殖一批BMAL1缺失的猕猴。这些猴子昼夜活动紊乱、睡眠障碍,还表现出类似焦虑和精神分裂症的症状。不过,由于牠们遗传背景不一样,且体内不同细胞的基因型有差异,上述症状表现的严重程度并不一致,不是理想的动物模型。
为此,研究团队采集一只基因敲除猕猴的体细胞,通过体细胞复制技术,获得5只BMAL1基因敲除的复制猴,从而在国际上首次成功构建了一批遗传背景一致的生物节律紊乱猕猴模型。
有望降低全球实验动物使用数量
据了解,目前全球药物研发会使用大量实验动物进行药物安全性和代谢检测,还会招募众多临床试验人群做药效评估。随著疾病模型猴批量复制技术不断成熟完善,未来全球实验动物的使用数量有望大幅降低,临床试验人群服用无效药物的比例也将大大降低。
中科院神经科学研究所所长蒲慕明院士表示,下一步团队将继续改善“基因修饰+体细胞复制技术”,研制患有各类脑疾病的复制猴模型,用于绘制“全脑神经联接图谱”,并研发更有效的脑疾病治疗手段,进一步提升药物研发效率。
复制动物实验仍存在争议
不过,复制动物实验在世界范围内仍然存在争议。有观点认为这项工作让世界更接近复制人类,引发对伦理问题的担忧。由于复制猴能够帮助创建有效模拟人类疾病的动物模型,随着复制猴需求量的不断加大,操作过程中亦可能引发伦理问题。
此外,长期以来亦有动物权益保护组织反对使用动物进行医学或科学试验,呼吁用电脑模拟等方案代替。
(新华社/中国科学报)