新華社北京1月25日電題:揭秘克隆猴:從“多利”羊到“中中”猴,這一步為何跨越21年?

新華社記者陳芳、董瑞豐

克隆猴在中國成功了。

中國科學院公布,世界上首只體細胞克隆猴“中中”于2017年11月27日誕生,10天后第二只克隆猴“華華”誕生。國際權威學術期刊《細胞》北京時間1月25日以封面文章形式在線發布該成果。

自1996年第一只克隆羊“多利”誕生以來,21年間,各國科學家利用體細胞先后克隆了牛、鼠、貓、狗等動物,但一直沒有跨越與人類最相近的非人靈長類動物的“屏障”。

克隆猴為什么難?它的誕生有什么價值?帶著這些疑問,新華社記者在克隆猴的誕生地——中國科學院神經科學研究所非人靈長類平臺,第一時間采訪了研究團隊。

克隆猴有啥價值?疾病研究、新藥測試將大幅提速

經過體檢,記者戴上口罩、穿上白大褂,在中科院神經所研究員孫強的帶領下,走進克隆猴寶寶的“育嬰房”。

世界上首只克隆猴“中中”,和她的妹妹“華華”正在恒溫箱里嬉戲。姐姐比妹妹年長10天,除了體型大小略有差異,姐妹倆看不出什么區別。

她倆的基因,都來自同一個流產的雌性獼猴胎兒。科研人員提取了這個獼猴胎兒的體細胞(非生殖細胞),通過技術手段將其細胞核“植入”若干個“摘除”了細胞核的卵細胞。“中中”是第一個發育成型并順利誕生的幸運兒。

克隆猴的誕生意味著什么?

“意味著中國將率先建立起可有效模擬人類疾病的動物模型。”孫強說,利用克隆技術,未來可在一年時間內,培育大批遺傳背景相同的模型猴。這既能滿足腦疾病和腦高級認知功能研究的迫切需要,又可廣泛應用于新藥測試。

孫強介紹,如果實驗對象的遺傳背景不同,“實驗組”和“對照組”的說服力就不夠強。傳統醫藥實驗大量采用小鼠,很大程度上是因為鼠類可通過快速近親繁殖,培育出大量非常相似的小鼠。

但由于小鼠和人類相差太遠,針對小鼠研發的藥物在人體檢測時大都無效或有副作用。據了解,這是目前絕大多數腦疾病研究無法取得突破的一個主要原因。

中科院神經所所長蒲慕明院士說,克隆猴的成功,將為腦疾病、免疫缺陷、腫瘤、代謝等疾病的機理研究、干預、診治帶來前所未有的光明前景。“這是世界生命科學領域近年來的重大突破。”他說。

克隆猴為什么費勁?三大難點抬高門檻

從第一只克隆羊到第一只克隆猴,歷時21年。期間,各國科學家先后克隆出牛、鼠、豬、貓、狗等多種動物,但對猴子一直無能為力。

2003年,權威學術期刊《科學》曾發表美國匹茲堡大學醫學院研究人員的一篇論文,論文稱,用現有技術克隆靈長類動物“是行不通的”。

最接近成功的一次實驗發生在2010年。美國俄勒岡靈長類研究中心的著名科學家米塔利波夫率領團隊成功移植了克隆猴胚胎,但胚胎發育至81天,以流產告終。

孫強介紹,克隆猴主要有三個難點。難題之一,是細胞核不易識別,“去核”難度大。作為受體的卵細胞,必須先把細胞核“摘除”,才能容納體細胞的細胞核這個“外來戶”。但是,猴的卵細胞核去核難度非常大。

孫強團隊中,博士后劉真是“去核”的主要操作者。借助顯微設備,劉真用一雙巧手反復練習,在最短時間內、用最小損耗完成“去核”工作,為后續的克隆工作奠定重要基礎。

難題之二,是卵細胞容易提前激活。克隆過程中,體細胞的細胞核進入卵細胞時,需先“喚醒”卵細胞,然后才啟動一系列發育“程序”。因此,“喚醒”的時機要求非常精準。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”無法正常啟動。

難題之三,是體細胞克隆胚胎的發育效率低。被轉移到卵細胞里的細胞核,突然要扮演受精卵的角色,“趕鴨子上架”很不適應,需要科學家采取多種手段“保駕護航”。如果“保駕”不力,絕大多數克隆胚胎都難以正常發育,往往胎死腹中。

經過5年不懈努力,孫強團隊成功突破了克隆猴這個世界生物學前沿的難題。通過DNA指紋鑒定,“中中”和“華華”的核基因組信息與供體體細胞完全一致,證明姐妹倆都是正宗的克隆猴。

克隆猴之后做什么?不考慮對人類進行相關研究

“克隆非人靈長類動物的唯一目的是服務人類健康,但科研人員不考慮對人類進行相關研究。”蒲慕明說。

科學家認為,由于猴子與人在基因方面非常相近,克隆猴研究對于開發治療人類疾病的新療法等將會起到巨大的促進作用。

“這也是‘全腦介觀神經聯接圖譜’國際大科學計劃的關鍵技術。”蒲慕明說,我國目前在該領域處于國際領跑地位,將進一步使我國成為世界腦科學人才的匯聚高地。

中科院院長白春禮表示,除了在基礎研究上有重大意義外,此項成果也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產業鏈,為應對我國人口健康領域的重大挑戰做出貢獻。