敲除基因
什么是基因编辑克隆犬?就是人们对狗敲入或敲除某个基因,对它“功能定制”,如批量生产疾病模型犬、工作犬
打破垄断
这次突破标志着我国成为继韩国之后,第二个独立掌握犬体细胞克隆技术的国家
延续感情
犬的寿命一般只有十几年,基因编辑克隆技术可以从某种程度上延续主人对过世宠物犬的感情
近日,在北京希诺谷生物科技有限公司的繁育实验室,一只黑白黄相间的小狗正吮吸着“母亲”的乳汁。不过,生下它的是代孕妈妈——一只普通的比格犬;它的供体细胞则来自世界首例人类基因编辑疾病模型犬“苹果”。这条名叫“龙龙”的小狗可不简单。它是我国首例完全自主培育的体细胞克隆犬,更是世界首例基因编辑克隆犬。
“这标志着我国成为继韩国之后,第二个独立掌握犬体细胞克隆技术的国家。”中国科学院广州生物医药与健康研究院赖良学研究员告诉记者。
“基因编辑+克隆”技术的成功,标志着人们以后可以根据需要进行“定制”,培育出医用实验犬,还可以敲除或敲入犬的某个基因,让犬嗅觉更灵敏、肌肉更发达,使其成为理想的警犬或搜救犬等工作犬。科研人员表示将进一步开发多种疾病模型犬和功能基因编辑犬,以推动犬克隆技术实现商业化服务。
科学突破
基因编辑,神奇的剪刀
这是一个奇妙的故事。先从“龙龙”的供体“苹果”说起。“苹果”是一只比格公犬,出生于2016年12月29日,20天后,另外一只比格犬“葫芦”也顺利出生了。经过近半年的观察与检测,这两只幼犬都表现出一些动脉粥样硬化的典型症状,如脂类代谢发生紊乱、高血脂等,这正是研究人员希望看到的。“苹果”就此成为世界首例动脉粥样硬化疾病模型犬。
动脉粥样硬化是一种老年多发性疾病。在众多的发病因素中,有个叫做APOE的关键基因,对脂质的运输和代谢发挥主要作用。如果敲除犬的APOE基因,可使其血浆胆固醇升高,诱发粥样硬化病变。“苹果”得名也是缘于这个基因的读音。“苹果”和“葫芦”就是被敲除了这个基因。它俩本身也许有些不幸,但作为一种疾病模型动物,它们可以被人类用来研究疾病发生机理以及验证新药疗效。
那么,如何让功能基因想要就要、想没就没呢?研究人员利用的是最近生物学上“红得发紫”的第三代最新基因编辑技术CRISPR/Cas9,它具有构建简单方便、基因打靶效率更高等特点。目前世界各国科学家已利用该技术成功培育出基因编辑牛、羊、猪、兔、小鼠、大鼠等动物以及人类胚胎。
犬,最难克隆的动物之一
其实,克隆并不是新鲜事。1996年第一只体细胞克隆绵羊“多莉”诞生后,小鼠、牛、山羊、猪、猫、兔、骡、马、大鼠等多种哺乳动物的体细胞克隆相继获得成功。但克隆犬却迟迟没做出来,因为犬被科学界普遍认为是最难克隆的动物之一。
“在模式动物中,犬比猪的应用历史更长,但由于犬克隆技术不成熟,犬的疾病模型工作也一直推展不开。”赖良学介绍。
克隆犬直到2005年才由韩国科学家黄禹锡成功制备。他开发的克隆犬“独门绝技”让韩国足足“笑傲世界江湖”十几年。但这个垄断终于被中国人打破了!
一个商机
克隆宠物犬,感情可延续
开发这样的技术有什么用?在中国农业大学动物医学院施振声教授看来,最重要的还是生物学的意义。 “基因编辑技术对动物性状干预,克服了克隆动物本身带来的生理缺陷,并按照人类意愿向更好更健康的方向发展。”赖良学说。现在最主要的应用领域是疾病模型犬、工作犬和宠物犬。
“基因编辑疾病模型犬具有很大优势,将有助于人类医药和遗传疾病的研究,同时也会促进兽医学发展。”施振声说,犬是非常理想和成熟的实验动物,与人类在营养代谢、生理解剖等方面有很多相似点,犬有900种遗传疾病,其中有400多种与人类遗传相似。而且狗温顺,易控制、易配合,是药筛的主要动物之一。
“犬的寿命一般只有十几年,克隆犬可以从某种程度上延续主人对过世宠物犬的感情。”施振声介绍,在宠物犬克隆方面,韩国和美国已有先例。
米继东对中国克隆宠物犬市场也充满信心:“韩国克隆犬的价格是10万美金一只,我们凭借稳定的技术体系,再加上商业推广,达到一定规模后,有望将成本降到一半。”
伦理之问
损害动物福利?
基因编辑又叠加了克隆技术。这样的克隆产品会不会带来风险?这是否损害动物福利?
“对克隆动物进行研究和探索,是对生命技术探索的一部分。”赖良学研究员认为。
“基因编辑和克隆技术都存在科学和伦理的风险。”赖良学说,在科研层面,如克隆动物会存在发育异常甚至过早死亡的情况,对于这些问题,人类尚未深刻透彻地了解,也远远不知道答案,这正是值得科研人员探讨和研究的。我国对实验动物有严格的管理办法和规范,并有专门的管理机构,对小动物基本没有伤害。不过,目前尚没有明确针对克隆实验动物的管理规范。
综合科技日报、参考消息、新华社客户端
原标题:宠物狗有望私人定制 中国培育出世界首例基因编辑克隆犬