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克隆猴归队同龄野生猴群,中国克隆技术 从“并跑”到“领跑”

2019-12-01 17:25:53 1771人参与  1771条评论

从“东风-1”到“东方红-1”,从“神舟”到“天宫”,从月球到火星,从航天国家到航天国家...《北京日报》客户今天发表了一篇名为《人民》的科技专题文章,庆祝新中国成立70周年。让我们回放历史上那些被科技之光照亮的时刻,并在全国重温那些激动人心的时刻。

克隆猴子“中”和“花”

在中国科学院神经科学研究所的实验室里,孙强正全神贯注地做这个实验。作为世界上第一只体细胞克隆猴子的主要研究者,他的生活已经恢复平静。他经常去参观“中中”和“花花”——这两只世界著名的克隆猴子现在又回到了同龄的野生猴子身边。

2017年11月27日,世界上第一只体细胞克隆猴“钟”诞生,12月5日,第二只克隆猴“华华”诞生。这一成就标志着中国率先开启了以体细胞克隆猴为实验动物模型的新时代,实现了中国在非人灵长类研究领域从国际“平行运行”向“领先运行”的转变。

大山四年掌握试管猴

你为什么选择猴子作为研究对象?

中国科学院神经科学研究所和脑科学与智能技术卓越创新中心非人灵长类平台团队负责人孙强表示,这一决定当时可能有点冲动。

2001年,第一只转基因猴子出现了。尽管比转基因小鼠晚了20年,但在研究者孙强看来,这可能是实验动物从业者从事转基因猴子相关工作的机会。

2004年,当孙强博士毕业时,华东师范大学的973项目专注于非人类灵长类动物的转基因研究。因此,孙强选择去云南西双版纳澜沧江附近的一座山,背对原始森林,并与当地一家灵长类动物(养殖)公司合作开展相关研究。“你必须坐缆车上山,每周去买一次蔬菜和日用品。”

在山中间,一瞬间就过去了将近四年。孙强掌握了非人灵长类动物的辅助生殖技术,获得了试管猴。2008年,项目完成后,孙强撤出了这座山。他进一步获得转基因猴子的梦想无法继续。

2009年3月,中国科学院神经研究所向孙强伸出橄榄枝。在一次学术会议上,孙强做了一份学术报告。会后两个月,神经学部门的负责人决定以平台的形式开始非人灵长类动物的研究工作。鉴于孙强多年的实践经验和技术水平,他被委以领导非人灵长类动物研究平台建设的重任。

在离上海大约两个小时车程的西山岛上,孙强建造了农场和实验室。“我们必须保护动物的健康,否则我们什么也做不了。这里有非常好的设施,阳光猴屋和其他可以用作实验室的建筑。”

2009年8月,孙强加入了研究小组——包括88只食蟹猴。

回到起点,科学研究遭遇重大挫折

非人灵长类平台的研究团队有将近20个人,已经繁殖了将近1000只猴子。该团队的每个成员都擅长注射、b超,甚至猴子的月经来潮。他们不仅应该是饲养员和兽医,还应该研究猴子的心理。"只有和他们成为朋友,他们才能在做基本的事情时合作。"

在孙强看来,2012年至2015年是团队成长最快、压力最大的时期。“关键问题是我们没有产出,但我仍然有信心,因为我们已经积累了。”

克隆猴子经常遇到难产,需要剖腹产。然而,如果手术进行得太早,胎儿容易发育不良,最理想的方法是在猴子分娩时进行剖腹产。"困难在于猴子的分娩时间不稳定。"孙强组织了几个饲养员来记录大量母猴子分娩的视频。每当它们有空的时候,它们都会观察它们,寻找母猴子分娩的迹象。最后,他们真的总结了一套母猴分娩早期预警的技巧。

考虑到猴子一次繁殖,卵母细胞资源有限,孙强不得不一步一步来,不可能在一场战斗中完成所有的工作。“采取逐步分治的办法。我们可以利用基因编辑猴产生的废卵作为移植和训练技术,做出各种尝试来节约资源,提高克隆胚胎的发育效率。我们花了五年时间才最终实现目标,克服了这个难题。”

2017年8月,孙强受灾最严重。这两只猴子出生后,分别活了3个小时和几十个小时后死去。“那天我们情绪很低落。经过长时间的等待,当我们终于看到希望时,希望突然又破灭了。感觉是当我们即将到达终点时,终点突然消失了,还有很长的路要走。当时,为了不影响团队的士气,只有三个人知道结果。”

成功克隆为疑难疾病的诊断和治疗带来光明

被击中后,孙强和他的队员去太湖转了一圈。宽阔的湖放松了他们的心情。“我说过事实上我们是成功的。我们制作的猴子已经成形,我们将继续这样做。”

经过不懈的努力,世界上第一只体细胞克隆猴——中忠,于2017年11月27日诞生。十天之后,第二只克隆猴子华华诞生了。国际权威学术期刊《细胞》(Cell)于北京时间2018年1月25日以封面文章的形式在线发布了该结果。

通过dna指纹图谱,“中中”和“花花”的核基因组信息与供体细胞完全一致——这证明两姐妹都是真正的克隆猴子。从胚胎猴的供体细胞中克隆出猴“中”和“花”半年后,该团队已经开始用大笼子里的野生猴饲养它们。

2018年1月25日新闻发布会前后,孙强的情绪变得平静。“因为我们以前失败过太多次。虽然我们已经成功获得了体细胞克隆猴,但我认为这只是一个全新的起点,以后还有许多事情要做。”孙强说,猴子克隆技术本身的效率仍有许多未解决的问题。此外,如何利用这一技术构建猴子模型也需要进一步研究。“我相信在这个起点会有更多的人跟随我们,并继续前进。”

中国科学院神经研究所所长蒲慕明院士表示,这一结果标志着中国首次开启了以体细胞克隆猴为实验动物模型的新时代,实现了中国在非人灵长类研究领域从国际“平行运行”向“领先运行”的转变。猴子克隆的成功将为脑部疾病、免疫缺陷、肿瘤、代谢等疾病的机制研究、干预、诊断和治疗带来前所未有的光明前景。"这是近年来世界生命科学领域的重大突破."

◆1963

核移植后百分之十的鱼卵孵化成小鱼。中国科学家童第周等人首次报道了国内外对鱼类核移植的研究。它开创了中国的克隆技术。1980年,童第周等人报道,他们成功获得了中国第一批“发育全能”的克隆鱼。

◆1996

中国农业科学院克隆牛、东北农业大学克隆兔和湖南医科大学人类生殖工程实验室克隆小鼠均已成功克隆。以上都是胚胎细胞的核移植克隆方法,而不是像多莉那样通过体细胞核移植进行克隆。

◆2017年11月27日

10天后,中国科学院宣布世界上第一只体细胞克隆猴钟忠和第二只克隆猴华华诞生。这标志着中国首次开启了以体细胞克隆猴为实验动物模型的新时代,实现了中国在非人灵长类研究领域从国际“平行运行”向“领先运行”的转变。

资料来源:北京晚报

记者赵锡斌

中国科学院神经研究所提供的数字

流程编辑:王孟英

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