中国科学院神经科学研究所透过敲除关键基因的方法,复制出 5 只生理时钟紊乱的猴子。这代表实验用疾病模型猴批量复制成为现实,全球实验动物使用数量可望大幅降低,将加快药物研发速度。
综合新华社和中国科学报今天报导,这批复制猴将用于生物节律的研究,而生物节律紊乱与睡眠障碍和阿兹海默症等神经退行性疾病、忧郁症等精神类疾病,以及糖尿病、肿瘤和心血管疾病等密切相关。
中国科学院 23 日在上海举办“生物节律紊乱体细胞克隆(复制)猴模型”记者会。中科院神经科学研究所所长蒲慕明和研究人员报告上述研究成果,相关成果今天登上中国综合英文期刊“国家科学评论”的封面。
据表示,10 年攻关和 10 亿美元投入几乎是目前新药出炉的标准配备,但是即使投入如此之巨,失败率仍然超过 90%。科学界认为,根本原因在于缺乏遗传背景一致的实验用疾病模型猴。
报导说,在严格遵循科研伦理的前提下,中科院神经科学研究所团队首次透过敲除关键基因的方法,获得 5 只生理时钟紊乱程度不一的疾病猴,并从中选取一只紊乱特征最明显的猕猴为复制原型,透过采集它的体细胞核,最后获得 5 只复制疾病猴。
这批复制猴最大的目前超过半岁,最小的也超过 3 个月。报导表示,“至此,疾病模型猴的构建难题被攻克”。
研究团队说,2016 年,团队首次利用 CRISPR/Cas9 方法,敲除了猴胚胎中的生物节律核心基因 BMAL1,繁殖一批缺失 BMAL1 的猕猴。这些猴子的昼夜活动紊乱而且有睡眠障碍,并表现出类似焦虑和精神分裂症的症状。
不过,由于遗传背景不一样,而且体内不同细胞的基因型有差异,上述症状在这些猴子身上表现的严重程度并不一致,不是理想的动物模型。
为此,研究团队采集一只基因敲除猕猴的体细胞,透过体细胞复制技术,获得 5 只 BMAL1 基因敲除的复制猴,进而在国际上首次成功构建了一批遗传背景一致的生物节律紊乱猕猴模型。
据报导,全球药物研发目前使用大量实验动物进行药物安全性和代谢检测,并招募众多临床实验人群进行药效评估。随着疾病模型猴批量复制技术不断成熟完善,未来全球实验动物的使用数量有望大幅降低,临床实验人群服用无效药物的比例也将大为减少。
蒲慕明说,团队下一步将继续优化“基因修饰+体细胞克隆技术”,研制患有各类脑疾病的复制猴模型,藉以绘制“全脑神经联接图谱”,并研发更有效的脑疾病治疗手段,提升药物研发效率。
(首图来源:达志影像)
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