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(xì)胞克隆猴“中中”在我國誕生；同年12月5日，第二個體細(xì)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(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》封面，這意味著中國科學(xué)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。“‘中中‘華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(xì)胞克隆，同時也標(biāo)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(xì)胞克隆技術(shù)

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

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

“體細(xì)胞是執(zhí)行特殊功能的，比如紅細(xì)胞是執(zhí)行運(yùn)養(yǎng)功能的，免疫細(xì)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(xì)胞可以在體外進(jìn)行培養(yǎng)實現(xiàn)無限增殖，進(jìn)而得到無數(shù)的體細(xì)胞。”2012年，隨著體細(xì)胞克隆猴研究項目的啟動，中國科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所研究員孫強(qiáng)率領(lǐng)以博士后劉真為主的團(tuán)隊開始了長達(dá)5年的不懈努力。

在此之前，體細(xì)胞克隆技術(shù)一度風(fēng)光無限。1997年，首個體細(xì)胞克隆動物“多莉”羊出生；隨后，利用體細(xì)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(xì)胞克隆難題，卻一直沒有攻克。

2003年，權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》曾發(fā)表了美國匹茲堡大學(xué)醫(yī)學(xué)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(xué)家米塔利波夫率領(lǐng)團(tuán)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(jī)構(gòu)在此方面不斷探索和嘗試，始終未能成功。”白春禮解釋，究其原因，一是供體細(xì)胞核在受體卵母細(xì)胞中的不完全重編程導(dǎo)致胚胎發(fā)育率低；二是用作受體的卵母細(xì)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(xì)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(yuǎn)，在小鼠模型上花費(fèi)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(xì)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(xué)院前瞻性戰(zhàn)略部署，在中國科學(xué)院院士、神經(jīng)科學(xué)研究所所長蒲慕明的帶領(lǐng)下，孫強(qiáng)研究團(tuán)隊向非人靈長類動物的體細(xì)胞克隆發(fā)起了進(jìn)攻。

2真正有用的動物模型

體細(xì)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?！皝碜灾袊茖W(xué)院的科研人員們公布了體細(xì)胞核移植和化學(xué)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(xué)家利用聰明的化學(xué)方法和操作技巧，攻克了多年來導(dǎo)致克隆猴失敗的障礙。這是許多專家一直認(rèn)為不可能實現(xiàn)的重大技術(shù)突破?！眹H細(xì)胞治療協(xié)會主席、醫(yī)學(xué)科學(xué)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(qiáng)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(xì)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(xì)胞，必須先把其細(xì)胞核“摘除”，才能容納體細(xì)胞的細(xì)胞核這個“外來戶”。但與其他動物不同的是，猴子的卵母細(xì)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(zhǔn)確，減少對卵母細(xì)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(xì)胞核。

咬定青山不放松，翻越一座座科學(xué)研究上的“高山”，孫強(qiáng)團(tuán)隊終于成功突破了這個生物學(xué)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(xì)胞來克隆，其次證實了獼猴可以成為真正有用的動物模型?！逼涯矫鹘榻B，體細(xì)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(xué)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(jìn)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(xué)界培養(yǎng)并出售七千多種基因編輯小鼠品系。當(dāng)體細(xì)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。”蒲慕明說。

白春禮表示，體細(xì)胞克隆猴的成功誕生，突破了生命科學(xué)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(jìn)生命科學(xué)基礎(chǔ)研究和轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的發(fā)展研究。他相信，體細(xì)胞克隆猴的成功，以及未來基于體細(xì)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(biāo)的實現(xiàn)。

3“夢夢”有望月底出生

第三個體細(xì)胞克隆猴“夢夢”可能會在本月底出生，屆時，科學(xué)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(jìn)程，造福社會

“‘中中‘華華的誕生，進(jìn)一步鞏固了中國科學(xué)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(xué)計劃中的主導(dǎo)地位。”蒲慕明說。

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(yuǎn)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(xué)基本問題，治療一些疾病，科研人員不考慮對人類進(jìn)行相關(guān)研究。

“任何科學(xué)發(fā)現(xiàn)都是雙刃劍，既有可能帶來巨大進(jìn)步，也有可能造成一系列危機(jī)，核能、基因編輯都是典型的例子。”蒲慕明認(rèn)為，生命科學(xué)的倫理問題不僅僅需要科學(xué)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(qiáng)透露，順利的話，第三個體細(xì)胞克隆猴“夢夢”可能會在本月底出生，與“中中”“華華”團(tuán)聚。目前，科學(xué)家們已經(jīng)研究獲知很多腦疾病的基因突變基礎(chǔ)。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(jìn)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(jìn)程，造福社會。