克隆动物那些事儿

2018-03-09 序说
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3 月 3 日,上海自然博物馆(上海科技馆分馆)“绿螺讲堂”,4 位来自克隆技术研究领域的演讲者,围绕克隆技术与伦理的主题向听众畅谈克隆话题。

这次是第 100 期特别策划活动,演讲者每人演讲 30 分钟。这也是上海科技馆推进“馆研合作”、促进科技成果科普化的一种活动形式。

4 位演讲者包括克隆猴“中中”的研究团队负责人孙强、克隆鼠“大拿”李劲松、克隆猪研发骨干李娟、动物伦理研究者孙璘,演讲主题是克隆技术与伦理,有观众戏称“这几位老师可以克隆出一个动物园”。

小白鼠可能是科学研究中应用最多的实验动物,来自中科院上海生化与细胞所的研究员李劲松,在“‘人造精子’介导半克隆技术的建立与应用”的演讲中,介绍了克隆小鼠过程中建立的“人造精子”技术体系,Crispr-Cas9 基因编辑技术应用于小鼠白内障疾病不再是难题。

距离世界上第一只体细胞克隆猴出生已经 3 个多月,克隆猴“中中”的研究团队负责人、中科院神经科学研究所非人灵长类研究平台主任孙强,带来“非人灵长类体细胞克隆”的主题演讲,“中中”“华华”姐妹俩的背后,是他们 5 年的艰辛攻关。同时,他还介绍了克隆猴出生后对非人灵长类实验动物伦理的促进作用。南京农业大学动物科技学院副教授李娟是国际首例手工克隆猪研发团队的骨干,她介绍了“体细胞克隆技术在猪身上的应用”。

复旦大学生命科学学院发育生物学研究所教授孙璘,则以“动物克隆与生命伦理”为题,讲述了科技进步的伦理边界。孙强告诉听众,在体细胞克隆猴构建过程中,要把卵细胞里的细胞核去除,以容纳体细胞的细胞核。克隆猴的一大难点是猴卵细胞的细胞核不易识别,“去核”的操作难度很高。孙强团队的博士后刘真是去核工作的主要操作者,经过不断实践,他已成为这项技术的“世界冠军”,可以在 10 秒内做完一次卵母细胞去核操作,15 秒内做完一次体细胞注入。孙强表示,克隆猴(雌性)的成功问世,将为人类多种疾病的研究提供更接近人的模式动物。

克隆猴有哪些用途?孙强说,猴子与人类都属于灵长类,彼此接近,所以是非常重要的实验动物。例如,狂犬病、霍乱等许多疾病的疫苗曾用猴子进行安全性测试。阿尔茨海默氏症(老年痴呆症)、帕金森氏症等老年疾病的研究,以及人类心理、认知等方面的研究,都需要猴子作为模式动物。

在伦理问题上,克隆猴不但不违背伦理,还会优化动物伦理。孙强解释说,猴子的繁殖周期是 5 年,通过有性繁殖培育出遗传背景相同的近交系试验用猴子,需要长达 100 年时间,显然是无法操作的。而利用转基因及基因编辑技术,虽然能培育出患有自闭症等疾病的猴子,但由于猴子的个体差异性很大,在科学实验中就缺乏说服力。克隆猴的诞生,则解决了这些问题。它们能“批量生产”,其遗传背景完全一致,而且科研人员可以在体外对体细胞进行基因编辑操作,利用基因编辑过的体细胞做核移植,只通过一代就能培育出研究某种疾病的模式动物。“这样一来,科研团队使用的猴子数量就会大幅减少,优化了动物伦理。”

克隆猪的诞生,对人类也有很大利好。李娟告诉听众,猪的许多器官和人的相似,很适合异种器官移植,但猪体内有内源性逆转录病毒,对人体有害。值得一提的是,在 2017 年,美国 eGenesis 公司利用基因编辑技术克隆出了“无毒”小猪,其体内不含有内源性逆转录病毒。“预计未来几年,猪的心、肝、肾等器官就能用于临床,移植到人体内。”

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    克隆

    克隆是英文 "clone" 或 "cloning" 的音译,而英文 "clone" 则起源于希腊文 "Klone",原意是指以幼苗或嫩枝插条,以无性繁殖或营养繁殖的方式培育植物,如扦插和嫁接。在大陆译为“无性繁殖”,在台湾与港澳一般意译为复制,转殖或群殖。 中文也有更加确切的词表达克隆,“无性繁殖”、“无性系化”以及“纯系化”。克隆是指生物体通过体细胞进行的无性繁殖,以及由无性繁殖形成的基因型完全相同的后代个体组成的种群。通常是利用生物技术由无性生殖产生与原个体有完全相同基因的个体或种群。

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