据国际权威学术期刊《细胞》杂志1月25日报道,两只体细胞克隆猴“中中”和“华华”在中科院神经科学研究所诞生。这是世界上首次培育出体细胞克隆灵长类动物,被誉为“世界生命科学重大突破”。 为什么克隆猴是技术上的重大突破?
1964年,英国科学家约翰·戈登利用非洲爪蟾研发出“体细胞核移植重编程(SCNT)”技术。体细胞克隆技术能够培育出遗传背景高度一致的模式动物,可用于研究人类疾病发病机理和研发新药等。自1996年多莉羊诞生以来,世界各国开始开展各种动物的克隆研究,在这22年的时间里,相继克隆出小鼠、牛、猪、山羊、猫、大鼠、马、狗、雪貂、灰狼等23种常见的哺乳动物,可唯独猴子没有克隆成功。
约翰·戈登
为什么非人灵长类动物一直没能克隆成功呢?
体细胞克隆猴项目的负责人、中科院神经科学研究所研究员孙强解释,猴的体细胞克隆主要存在两大制约因素,一个是“供体细胞核在受体卵母细胞中的不完全重编程,导致胚胎发育率低”,另一个是“非人灵长类动物胚胎的操作技术不完善”。
近年来,科学家在克隆胚胎重编程机制方面也取得了不少成果,推动了孙强小组优化SCNT技术以克服体细胞重编程过程中的很多表观遗传修饰障碍,并最终获得成功。
克隆猴的成功意味着什么?
由于其遗传特性、生理结构、神经发育等方面与人类最为接近,猴子成为最重要的人类疾病模式动物之一。自上世纪90年代起,实验猴子的使用量呈现上升趋势。
而利用基因编辑与克隆技术制作猴模型来研究人类疾病,相较于使用非克隆动物具有一些明显优势。美国加州索尔克生物研究所的计算神经生物学家特里·谢伊诺斯基表示,在使用非克隆动物进行实验时,很难弄清引起测试组和对照组之间差异的是治疗还是遗传变异,而使用克隆动物能够降低遗传背景的差异,因而需要的动物数量则更少。
所以,克隆猴背后其实是科学的伦理关怀。
“体细胞克隆猴的重大意义在于,人类能够在一年内产生大批基因、遗传背景完全相同的模型猴。这就再也不用为了完成几个药物的检测,每年牺牲数万只猴子。”中科院神经科学研究所所长蒲慕明院士如是说。
如此一来,人们可以尽情在灵长类动物的身上通过“光遗传”等技术来洞悉灵长类的大脑,从而帮助我们理解人类的大脑。
而在基因治疗领域,带有遗传病的猴模型将填补动物实验和人体实验之间的巨大的鸿沟。
克隆技术的突破还能促进对濒危动物的保护。蒲慕明表示,掌握了克隆猴技术,我们就能让合适的母体接受金丝猴克隆胚胎,为世界各地动物园提供来自中国的珍贵金丝猴。
克隆人的技术是否已经存在?
克隆猴的出现让人们免不了对克隆人这一敏感区域进行一番猜想。
目前,克隆技术还有许多需要完善的地方,技术效率和安全性远远没有达到要求。例如孙强团队曾用成年母猴的卵丘细胞尝试体细胞克隆,获得发育良好的181枚克隆胚胎,移植到42个代养母猴体内后有22只怀孕,并获得两只体细胞克隆猴,但它们分别仅存活3小时和30小时。而在其它动物克隆上,也经常出现这种早期胚胎发育不正常的现象。
另外,成年细胞的克隆存在困难。克隆难度随着细胞的年龄增大而增大,而代孕者出现流产的可能性也会随之增大。所以,目前想要克隆出一只成年猴子,恐怕还难以实现,而克隆物种是否会出现健康问题也不得而知。
而除了技术上的限制,克隆人也踩中了人类社会的伦理禁区,例如繁殖方式。人类一直遵循着有性繁殖方式,而克隆人却是无性繁殖,这无疑触到了一个重要的界线。之所以由两性的性细胞互相交换DNA来繁衍后代成为自然生育形成的主要繁衍方式,主要是因为交换基因使两性的优秀基因相加或相乘,从而造就出更为健康和强大的后代。这样来看,克隆并不能成为当前主流的繁衍方式。
但更值得思考的,是克隆人技术的“双刃剑”作用。
科学技术是人类认识和实践的进步。对于克隆技术来说,其存在的意义主要是用于研究和治疗,以及培育良种,保存和传播动物物种资源等,其“无性繁殖”这层含义客观来讲也是一种技术的进步。正如中科院院士何祚庥所言:“克隆人出现的伦理问题应该正视,但没有理由因此而反对科技的进步”。
但同时,科学技术也是一把双刃剑。它能否有益于人类发展,关键在于人类如何使用它。就克隆人技术来说,目前主要分为三种类型:一是研究性克隆,如克隆胚胎供研究;二是治疗性克隆,将克隆人的胚胎干细胞用于疾病治疗;三是生殖性克隆,即克隆出一个一模一样的人(完整人)。而科学家主要反对的,是对克隆人技术的非道德以及影响人类社会正常发展的应用,这一点在生殖性克隆上最令人担忧。2005年《联合国关于人的克隆宣言》就明确提出,会员国应当考虑禁止违背人类尊严和对人的生命的保护的一切形式的人的克隆,这其中,就应该有对滥用无性繁殖对于人类社会发展影响的考虑。
对此,负责人孙强也表示:“克隆技术是一把‘双刃剑’,克隆猴的成功实现必将引发国际伦理学界的重视和讨论,我们呼吁国际社会团结起来,尽早制定国际伦理标准和法律法规细则,预防和禁止克隆技术的不正当使用。”
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