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世界首只体细胞克隆猴诞生在中国,刷爆朋友圈6问中国克隆猴下一步会是克隆人吗?中国科学家:“不考虑”

来源:华西都市报 2018-01-26 04:07   https://www.yybnet.net/

世界首只体细胞克隆猴诞生在中国,刷爆朋友圈下一步会是克隆人吗?中国科学家:“不考虑” 克隆猴“中中”和“华华”在中科院神经科学研究所非人灵长类平台育婴室的恒温箱里(资料照片)。

新华社发

制图杨仕成

提到“克隆”这个概念,人们的头脑中普遍会闪出“多莉”来。自第一只克隆羊“多莉”诞生以来,人类打开了生命科学研究一扇新的窗户。20多年间,大到马、牛和骆驼,小到猫、鼠,20多种哺乳动物相继被克隆成功。然而,与人类最为相近的非人灵长类动物的体细胞克隆,却一直没有得到解决,成为世界性难题。

直到北京时间2018年1月25日,一个振奋人心的消息传来:克隆猴在中国成功了。

中国科学院公布,世界上首只体细胞克隆猴“中中”于2017年11月27日诞生,10天后第二只克隆猴“华华”诞生。国际权威学术期刊《细胞》北京时间1月25日以封面文章形式在线发布该成果。

克隆猴“中中”和“华华”是一对姐妹,目前它们还呆在中国科学院神经科学研究所非人灵长类平台的恒温箱里。姐姐“中中”比妹妹“华华”大10天,除了个头略有差异,“姐妹”俩几无分别。

克隆猴基因从哪里来?克隆猴为什么这么难?它的诞生有什么价值?比起“多莉”,克隆猴在技术上有哪些进步?克隆猴之后科学家做什么?中国这一次为何能领跑全球?带着这些问题,我们一起来看看。

A 基因何来?

来自同一个流产的雌性猕猴胎儿

克隆猴“中中”、“华华”的基因,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部分体细胞,将其细胞核“植入”若干个“摘除”了细胞核的卵细胞,结果产生了基因完全相同的后代,这个过程也就是克隆。

“这是许多专家认为不可能实现的重大技术突破。”国际细胞治疗学会主席约翰·拉斯科这样点评中国科学家的成果,“利用聪明的化学方法和操作技巧,攻克了多年来导致克隆猴失败的障碍。”

自1996年第一只克隆羊“多利”诞生以来,20多年间,各国科学家利用体细胞先后克隆了牛、鼠、猫、狗等动物,但一直没有克服与人类最相近的非人灵长类动物克隆的难题。科学家曾普遍认为现有技术无法克隆灵长类动物。

中科院神经科学研究所孙强团队经过5年努力,成功突破了世界生物学前沿的这个难题。利用该技术,科研团队未来可在一年时间内,培育出大批基因编辑和遗传背景相同的模型猴。

B 零的突破

克隆猴为什么费劲?三大难点抬高技术门槛

从第一只克隆羊到第一只克隆猴,历时21年。期间,各国科学家对克隆猴子一直无能为力。

2003年,权威学术期刊《科学》曾发表美国匹兹堡大学医学院研究人员的一篇论文,论文称,用现有技术克隆灵长类动物“是行不通的”。

最接近成功的一次实验发生在2010年。美国俄勒冈灵长类研究中心的著名科学家米塔利波夫率领团队成功移植了克隆猴胚胎,但胚胎发育至81天,以流产告终。孙强介绍,克隆猴主要有三个难点。

难题1,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2,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3,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。

C 技术进步

克隆“多利”羊参与者:移除细胞核技术有“更新”

曾参与克隆全球首只体细胞克隆动物“多利”羊、现已退休的英国罗斯林研究所科学家威廉·里奇在一份声明中说,克隆“中中”和“华华”的方法与他们克隆“多利”的方法“相似”,但有了一些技术细节的“更新”,比如在移除细胞核时借助设备进行定位等,其结果代表着“又一物种被成功克隆”。

美国得克萨斯大学西南医学中心助理教授吴军告诉记者,这是一项“里程碑工作”。吴军曾参与培育人猪嵌合体胚胎以及美国首次人类胚胎基因编辑等工作。他说,猴子是最接近人的灵长类动物,“可以做人类疾病的灵长类动物模型”。不过需要说明的是,这不是第一批被克隆的灵长类动物,这个头衔属于1999年美国科学家利用胚胎分裂方法克隆出的猴子“泰特拉”,而“中中”和“华华”是第一批用体细胞克隆技术培育的灵长类动物。

D 伦理红线

接下来会做什么?中国科学家:对克隆人说不

成果公布后,人们最为关心的一个问题是:既然与人类相近的非人灵长类动物猕猴已经克隆出来,那么是否意味着下一步就可以克隆人了?

中国科学院院士、中国科学院神经科学研究所所长蒲慕明谈及这一问题特意提高了音量:“这是公众高度关切的,我可以明确地表示,我们做这项工作的目的,不是为了克隆人,而是为提高人类健康、研究脑科学基本问题服务的。”

他说,如今体细胞克隆猴技术的突破,意味着“克隆人的技术障碍已经去除”,也就是说技术上可行,但科研人员并不会考虑对人类进行相关克隆研究,后续也没有克隆人的计划。

在这一问题上,我国的态度历来明确:中国政府反对生殖性克隆、支持治疗性克隆。人的生殖性克隆也就是克隆人,违反人类繁衍的自然法则,损害人类作为自然人的尊严,会引起严重的道德、伦理、社会和法律问题。所以,现阶段生殖性克隆绝对不可以应用于人类本身。

E 惊世价值

克隆猴究竟有啥价值?

疾病研究、新药测试将提速

那么,体细胞克隆猴技术的突破究竟能干什么?

蒲慕明告诉记者,克隆非人灵长类动物的唯一目的,就是服务人类健康——体细胞克隆猴的构建成功,不仅在科学上证实了猕猴可以用体细胞来克隆,更重要的是,它可以使猕猴成为“真正有用”的动物模型,来帮助理解人的大脑,开发治疗人类疾病的新疗法。

蒲慕明说,现在研究人类疾病经常用鼠的模型,但是通过鼠模型筛选出来的药物,在人体实验的时候大多没有效果,或是有副作用,这是因为鼠跟人毕竟相差太远。

相应地,灵长类动物,跟人类最为接近,通过体细胞克隆技术,可以在神经科学、生殖健康、恶性肿瘤等很多疾病研究中取得新突破。比如利用脑疾病模型猴的制作,就可以为脑疾病的机理研究、干预、诊治带来前所未有的光明前景。蒲慕明说,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。

孙强说,这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,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。

“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。

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。

F

幕后故事

这一次“领跑”的为何是中国科学家?

国际上不少专家一度认为“灵长类动物的体细胞克隆”是不可能突破的。最接近成功的一次实验是在2010年。美国俄勒冈灵长类研究中心成功移植了克隆猴胚胎,但胚胎发育至81天时以流产告终。

孙强记得,当时蒲慕明院士对他说了这样一番话:“美国科学家还差一半就成功了,我们只要做好另一半,就可以了!”

这并不容易。孙强说,与其他动物不同的是,猴子的卵母细胞不透明,因此去核操作非常困难。

此次成果论文的第一作者、中科院神经科学研究所非人灵长类研究平台博士后刘真,花了大量的时间来训练这项技术,最终才得以实现“10秒内”精准完成体细胞核移植的显微操作。蒲慕明说,“这相当于奥运赛场上‘体操冠军\’的水平,不是每个实验人员都能‘练\’出来的”。

在中科院举行的新闻发布会上,孙强在最后的致谢环节一度哽咽,失声哭了:“感谢我的团队、感谢支持我们的兽医,更感谢我的家人……一年365天,我在家的时间也就60多天。”

最终,由他领衔的这项研究跑在了全世界最前面。

蒲慕明并不敢放松,他说,接下来中国团队能否继续保持领先,就要看我们能否尽快做出与疾病相关的模型动物,这是当务之急,也是未来努力的方向。

本组稿件综合新华社、央视、中科院网站等

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