大變活猴不是夢

沈慧

在《西游記》中，孫悟空拔下一根汗毛，吹口氣，隨即變出上百只一模一樣的小孫悟空。如今，這看似遙不可及的神話正在成為現(xiàn)實——2017年11月27日，世界上首個體細胞克隆猴“中中”在我國誕生；同年12月5日，第二個體細胞克隆猴“華華”又“橫空出世”。2018年1月25日，它們的故事登上國際權(quán)威學術(shù)期刊《細胞》封面，這意味著中國科學家成功突破了現(xiàn)有技術(shù)無法克隆靈長類動物的世界難題。

“中中”“華華”這兩只備受矚目的小猴子是對可愛的“姐妹花”，她們的基因都來自同一個流產(chǎn)的雌性獼猴胎兒?！啊兄小A華的出世意味著我國在國際上首次實現(xiàn)了非人靈長類動物的體細胞克隆，同時也標志著我國將率先開啟以獼猴作為實驗動物模型的時代?！敝锌圃涸洪L白春禮表示。

1神奇的體細胞克隆技術(shù)

有部分體細胞可以在體外實現(xiàn)無限增殖，進而得到無數(shù)體細胞，這為非人靈長類動物體細胞克隆奠定了技術(shù)可行性

體細胞是一個相對于生殖細胞的概念，它是一類細胞，但不同于生殖細胞，其遺傳信息不會遺傳給下一代。

“體細胞是執(zhí)行特殊功能的，比如紅細胞是執(zhí)行運養(yǎng)功能的，免疫細胞是執(zhí)行免疫防御功能的，它們都不具有發(fā)育特性。但是，有部分體細胞可以在體外進行培養(yǎng)實現(xiàn)無限增殖，進而得到無數(shù)的體細胞?！?012年，隨著體細胞克隆猴研究項目的啟動，中國科學院神經(jīng)科學研究所研究員孫強率領(lǐng)以博士后劉真為主的團隊開始了長達5年的不懈努力。

在此之前，體細胞克隆技術(shù)一度風光無限。1997年，首個體細胞克隆動物“多莉”羊出生；隨后，利用體細胞克隆技術(shù)不僅誕生出包括馬、牛、羊、豬和駱駝等在內(nèi)的大型家畜，還誕生了包括小鼠、大鼠、兔、貓和狗在內(nèi)的多種實驗動物。然而，與人類最為相近的非人靈長類動物體細胞克隆難題，卻一直沒有攻克。

2003年，權(quán)威學術(shù)期刊《科學》曾發(fā)表了美國匹茲堡大學醫(yī)學院研究人員的一篇論文，論文稱，用現(xiàn)有技術(shù)克隆靈長類動物“是行不通的”。2010年，美國俄勒岡靈長類研究中心的著名科學家米塔利波夫率領(lǐng)團隊成功移植了克隆猴胚胎，但胚胎僅發(fā)育至81天，最后以流產(chǎn)告終。

“近20年來，美國、中國、德國、日本、新加坡和韓國等多家科研機構(gòu)在此方面不斷探索和嘗試，始終未能成功?！卑状憾Y解釋，究其原因，一是供體細胞核在受體卵母細胞中的不完全重編程導致胚胎發(fā)育率低；二是用作受體的卵母細胞數(shù)量有限，并且非人靈長類動物胚胎操作技術(shù)尚不完善，兩方面因素疊加致使非人靈長類動物體細胞克隆屢屢失敗。

困難不言而喻，探索的腳步卻并未就此停滯?！皞鹘y(tǒng)醫(yī)藥實驗大量采用小鼠，一個重要原因是：鼠類可快速近親繁殖。但藥物研發(fā)通常使用的小鼠模型和人類相差甚遠，在小鼠模型上花費巨大資源篩選到的候選藥物用于人類患者后，很多無效或有不可接受的副作用?！痹诎状憾Y看來，如果沒有克隆猴，就很難建立模擬人類疾病的動物模型，諸如阿爾茨海默病、自閉癥等腦疾病，以及免疫缺陷、腫瘤、代謝性疾病的研究也無法順利有效開展。

可見，克隆猴成為體細胞克隆技術(shù)領(lǐng)域眾所周知的重大未解難題，全世界都在期待它的重大突破。按照中國科學院前瞻性戰(zhàn)略部署，在中國科學院院士、神經(jīng)科學研究所所長蒲慕明的帶領(lǐng)下，孫強研究團隊向非人靈長類動物的體細胞克隆發(fā)起了進攻。

2真正有用的動物模型

體細胞克隆猴能在一年內(nèi)產(chǎn)生大批遺傳背景相同的模型猴，這是制作人類疾病動物模型的關(guān)鍵技術(shù)，可減少個體間差異對實驗的干擾，將有效提高藥物研發(fā)成功率

天道酬勤，兩只精靈般的獼猴相繼出生，在非人靈長類研究領(lǐng)域，中國實現(xiàn)了從國際“并跑”到“領(lǐng)跑”的華麗轉(zhuǎn)身。

喝彩紛至沓來。“來自中國科學院的科研人員們公布了體細胞核移植和化學重編程產(chǎn)生的克隆獼猴出生后頭一個星期內(nèi)的生長情況。相似的技術(shù)20年前曾經(jīng)用來制備多莉羊，但是，這一次來自上海的科學家利用聰明的化學方法和操作技巧，攻克了多年來導致克隆猴失敗的障礙。這是許多專家一直認為不可能實現(xiàn)的重大技術(shù)突破?！眹H細胞治療協(xié)會主席、醫(yī)學科學家約翰·拉斯科如是評價。

在1月24日舉行的成果發(fā)布會上，一向深沉穩(wěn)重的孫強忍不住數(shù)次哽咽：一年365天，300多天不著家，沒有周末沒有節(jié)假日，5年間究竟失敗了多少次，又熬過了多少個通宵，他早已記不清。但是，非人靈長類動物體細胞克隆技術(shù)難度之大，卻讓他記憶猶新。

以胚胎操作為例，作為受體的卵母細胞，必須先把其細胞核“摘除”，才能容納體細胞的細胞核這個“外來戶”。但與其他動物不同的是，猴子的卵母細胞不透明，“去核”操作非常困難。為了能在“去核”過程中做到快速準確，減少對卵母細胞的損害，劉真苦練技術(shù)好幾年，最終嫻熟到平均10秒取出一個細胞核。

咬定青山不放松，翻越一座座科學研究上的“高山”，孫強團隊終于成功突破了這個生物學領(lǐng)域的前沿難題?！啊兄小A華的誕生首先證實了獼猴可以用體細胞來克隆，其次證實了獼猴可以成為真正有用的動物模型。”蒲慕明介紹，體細胞克隆猴的重要性在于，它能在一年內(nèi)產(chǎn)生大批遺傳背景相同的模型猴，這是制作腦科學研究和人類疾病動物模型的關(guān)鍵技術(shù)。而且，由于克隆猴遺傳背景相同，可減少個體間差異對實驗的干擾，進而大大減少實驗動物使用數(shù)量。

“建立于1929年的美國杰克森實驗室，是全球最大的模式動物研發(fā)基地和銷售公司，為國際生物醫(yī)學界培養(yǎng)并出售七千多種基因編輯小鼠品系。當體細胞克隆猴技術(shù)成熟后，未來，我國也可建成以非人靈長類為模型的主要研發(fā)基地和產(chǎn)業(yè)鏈?！逼涯矫髡f。

白春禮表示，體細胞克隆猴的成功誕生，突破了生命科學研究和人類疾病研究中急需的非人靈長類動物模型制作的關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)了在較短時間內(nèi)（一年）大量生產(chǎn)遺傳背景高度一致的非人靈長類實驗動物和疾病動物模型，必將極大促進生命科學基礎研究和轉(zhuǎn)化醫(yī)學的發(fā)展研究。他相信，體細胞克隆猴的成功，以及未來基于體細胞克隆猴的疾病模型創(chuàng)建，將有效縮短藥物研發(fā)周期，提高藥物研發(fā)成功率，使我國率先發(fā)展出基于非人靈長類疾病動物模型的全新醫(yī)藥研發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈，有力推動我國新藥創(chuàng)制與研發(fā)，助力“健康中國2030”目標的實現(xiàn)。

3“夢夢”有望月底出生

第三個體細胞克隆猴“夢夢”可能會在本月底出生，屆時，科學家將重點“生產(chǎn)”一批針對不同疾病模型的克隆猴，以加快相關(guān)新藥研發(fā)進程，造福社會

“‘中中‘華華的誕生，進一步鞏固了中國科學家在我國即將啟動的靈長類全腦介觀神經(jīng)聯(lián)接圖譜國際大科學計劃中的主導地位?！逼涯矫髡f。

然而興奮之余，一些質(zhì)疑也隨之而來：克隆猴已經(jīng)出來了，克隆人是不是離我們已經(jīng)不遠了呢？對此蒲慕明表示，中科院開展克隆猴研究的目的不是為了克隆人，而是為了建立動物模型來更好研究腦科學基本問題，治療一些疾病，科研人員不考慮對人類進行相關(guān)研究。

“任何科學發(fā)現(xiàn)都是雙刃劍，既有可能帶來巨大進步，也有可能造成一系列危機，核能、基因編輯都是典型的例子?！逼涯矫髡J為，生命科學的倫理問題不僅僅需要科學家注意，更需要政府部門以及整個社會大眾的共同參與，“值得指出的是，對于新生技術(shù)，要重視，但不要害怕”。

孫強透露，順利的話，第三個體細胞克隆猴“夢夢”可能會在本月底出生，與“中中”“華華”團聚。目前，科學家們已經(jīng)研究獲知很多腦疾病的基因突變基礎。下一步，他們將重點“生產(chǎn)”一批針對不同疾病模型，如阿爾茨海默病、自閉癥等的克隆猴，并在其基因里插入相關(guān)疾病的突變基因進行針對性研究，以加快免疫缺陷、腫瘤、代謝性疾病的新藥研發(fā)進程，造福社會。