中國成功“造猴”後,很多人都在問,克隆猴都成功了克隆人還遠嗎?而《紐約時報》卻用一個標題回答了一切……
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昨天,世界頂尖生物學術刊物《細胞》(Cell)以封面文章的形式在線發表中國科學家成功克隆靈長類動物猕猴的成果。中科院神經科學研究所團隊突破了體細胞克隆猴的世界難題!
去年11月27日,世界上首個體細胞克隆猴“中中”在中科院神經科學研究所、腦科學與智能技術卓越創新中心的非人靈長類平台誕生, 12月5日第二個克隆猴“華華”誕生。
怎麽樣,咱們中科院克隆出來的“中中”和“華華”是不是很萌?
話說這個實驗成功後,立刻就在全球引發了轟動,海外各大媒體爭相報道。
《大西洋月刊》援引得克薩斯聖安東尼奧分校的生物學家克裏斯托弗·納瓦拉的表述,稱克隆猴可能對某些疾病的研究非常有用,可以立即在幼猴身上研究兒童疾病。
不過,對老年癡呆症或帕金森病等的研究恐怕還得等上幾十年。中中和華華所屬的猕猴種類通常可以活到25到30歲。
海外網友們也不甘寂寞地紛紛前來圍觀。
哲學問題:如果克隆奧巴馬,克隆體可以去競選美國總統嗎?
准備迎接《猩球崛起》。
誰曾知道從克隆羊到克隆猴要花22年?克隆真的很難。
特朗普願意捐獻他自己的細胞。
看來,不少人對克隆總統都饒有興趣。或者說,不少人會問:克隆猴都成功了,克隆人還遠嗎?
對此,《紐約時報》給出的回答稱大家杞人憂天了——《是的,中國克隆了猴子,但這不代表你就是下一個》
《紐約時報》爲何這麽說?帶著疑問,我們一起來往下看。
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克隆猴在倫理問題上是怎麽處理的?
昨天,新京報記者專訪了項目負責人、中科院神經所非人靈長類研究平台主任孫強,了解了這次克隆實驗的一些細節,並探討了動物實驗的倫理問題。
新京報:靈長類動物是人類的近親,但是靈長類動物有很多,爲何選擇猕猴做實驗?
孫強:因爲猕猴屬的食蟹猴和恒河猴是最常用的非人靈長類實驗動物。
新京報:聽說你們用的並不是成年的猴子,而是胚胎上摘取的組織,胚胎發育幾個月了?
孫強:我們選擇的不是胚胎,而是流産的胎猴組織。這是有區別的。組織來源的流産胎猴約60日齡。
新京報:你們選擇哪裏的體細胞?細胞分化是否完全?
孫強:我們選擇的是胎猴的成纖維細胞,是一種分化的體細胞。
新京報:胚胎細胞和體細胞有什麽區別,爲什麽體細胞不能再發育成個體?
孫強:胚胎細胞具有發育的全能性,但是數量有限。體細胞都執行特定功能,就是完全分化了,沒有發育的全能性。再變成全能細胞,需要體外培養增殖。二者的胚胎構建方式不一樣,胚胎細胞是自然受精形成的,體細胞要成爲胚胎,就要進行核移植。
新京報:體細胞克隆的一般過程是什麽?
孫強:需要把卵母細胞去核,然後將體細胞注入去核卵母細胞中,並融合激活,體外培養成克隆胚胎,然後移植到代孕的受體母猴子宮中,發育完全後,成爲克隆後代。
新京報:靈長類克隆有哪些難點?
孫強:我之前也介紹過了,去核難度大,克隆胚胎發育率低等。
新京報:靈長類克隆有何意義?
孫強:簡單來說,就是可爲生物和醫學研究及新藥研發提供在進化上與人類更接近的動物模型,且解決了靈長類繁殖周期長和個體差異大的問題。
新京報:克隆靈長類動物,並爲人類研究提供,是否存在倫理困境?
孫強:我們嚴格按照實驗動物倫理規章開展相關研究,同時該技術的建立,爲將來以猴爲主要模型的研究動物數量使用極大減少。
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克隆猴有幾道坎要過?
孫強介紹,克隆猴之所以這麽多年沒有成功主要有三個難點。
一是細胞核不易識別,“去核”難度大。作爲受體的卵細胞,必須先把細胞核“摘除”,才能容納體細胞的細胞核,重新構建細胞。但是,猴的卵細胞核去核難度非常大。比較小鼠卵母細胞和食蟹猴(猕猴一種)卵母細胞,可以看出,小鼠卵母細胞的細胞核占比非常大,很容易去除;而食蟹猴卵母細胞的細胞核則占比非常小,非常難操作。
二是卵細胞容易提前激活。卵細胞處于休眠狀態,要繼續發育都需要激活,然後才能發育。自然受精的情況下,卵細胞在受精的同時就會被激活。而體細胞克隆,需要外界的刺激才能激活。因此,“喚醒”的時機要求非常精准。但是,使用傳統方式,猴的卵細胞很容易被提前“喚醒”,往往導致克隆“程序”無法正常啓動。
三是體細胞克隆胚胎的發育效率低。孫強給的數據顯示,猴子的囊胚發育率(受精卵發育一段時間才能叫囊胚)遠低牛、老鼠、豬等,優質囊胚率更低。受精卵著床後,很容易早産或流産。2004年,新加坡國立大學做的實驗,7個胚胎,60天內全部流産。
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研究可促老年癡呆症治療?
中科院院士、神經科學研究所所長、腦科學與智能技術卓越創新中心主任蒲慕明說,體細胞克隆猴構建成功的意義首先是證明了猕猴可以用體細胞來克隆。
“猕猴可以成爲真正有用的動物模型。體細胞克隆猴的重要性在于能在一年內産生大批遺傳背景相同的模型猴。複雜和精准的基因編輯可以在體外培養的細胞進行,然後用核移植方法産生基因型完全相同的大批胚胎。”蒲慕明說,“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。這是制作腦科學研究和人類疾病動物模型的關鍵技術。”
此外,他還介紹,克隆猴可以減少個體間差異對實驗的幹擾,大大減少實驗動物使用數量。
使用體細胞在體外有效地做基因編輯,准確地篩選基因型相同的體細胞,然後用核移植方法産生基因型完全相同的大批胚胎,
據神經所專家介紹,目前絕大多數腦疾病之所以不能有效治療,主要的原因之一是研發藥物通用的小鼠模型和人類相差甚遠,研發出的藥物在人體檢測時大都無效或有副作用。體細胞克隆猴的成功,將推動我國率先發展出基于非人靈長類疾病動物模型的全新醫藥研發産業鏈,促進針對阿爾茨海默病、自閉症等腦疾病,以及免疫缺陷、腫瘤、代謝性疾病的新藥研發進程。
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克隆猴誕生了,克隆人還遠嗎?
對此,《紐約時報》的說法還是有道理的,下一個被克隆的,的確不會是你(我們人類)。
首先,克隆靈長類動物是一個效率低下的活兒,成功率並不高。
此次孫強團隊將雌性猴子的胎兒細胞作爲體細胞,構建出了109個早期胚胎,其中79個胚胎在實驗室中存活下來,並被轉移到21只雌性猴子的子宮裏。
其中6只代孕猴媽媽懷孕,但最後只有兩只順利出生,技術成功率大約爲30%,靈長類的繁殖成功率爲5%左右。
其次,成年細胞的克隆並不容易。
科學家曾試圖克隆成年細胞,但是這些嘗試都失敗了。年齡越大的細胞,克隆越困難,並且代孕者出現流産的可能性越大。
如果科學家想要克隆出一只成年的猴子,那麽這種方法目前恐怕難以成功。
而克隆物種會不會有健康問題也是待解之謎,這讓一些研究人員態度謹慎。巴斯大學的佩裏(Anthony Perry)說:
“在一切都是未知數的情況下,你不會使用這種方法。如果你想建立一個疾病的遺傳模型,你最不想要的就是使用一個你現在不太熟悉的模型。”
此外,老生常談的倫理問題也是一道難以逾越的高牆。
目前,許多國家都出台相關法律,禁止克隆人類。同時,由于預算的縮減和政策的收緊,對動物的相關研究也日漸衰敗。
美國黑猩猩生物醫學研究有近100年的曆史,而如今,他們的研究時代已經遠去。
2011年,美國國立衛生研究院院長弗朗西斯·柯林斯宣布,國立衛生研究院不會使用黑猩猩進行新的生物醫學研究,他說:
“我們在動物界最親近的親屬值得特別的關注和尊重。”
人類和黑猩猩共享98%的DNA,不少靈長類動物向世界展示了他們超群的智力和豐富的社會生活,由此,生物醫學科學研究機構一直強調研究的重要性。
而柯林斯博士的決定則反映了科學家對倫理問題的思考。
但實際上,窮也是一個重要因素。黑猩猩的護理成本很高,一些機構在長期的投入後發現,這並不一定是研究人類疾病的最佳模式。
2015年,美國國立衛生研究院經過多次討論後決定退還所有的黑猩猩,當時該機構大約擁有220只黑猩猩。
同年,魚類及野生動植物管理局將所有黑猩猩列爲瀕危物種,禁止個人和機構爲了生物醫學實驗而圈養黑猩猩。
此後,政府所擁有的黑猩猩們都被陸續送往黑猩猩避難所,在那裏,他們將有豐富的社會生活和廣闊的戶外空間。
因此,想把克隆技術應用到人類身上,恐怕還有很長的路要走。
文/新京報記者 李玉坤 王俊 黃鍾方辰