克隆猴的誕生:關於世界首例克隆猴的八個問題
近日,中國科學家利用體細胞核移植技術克隆出兩隻食蟹猴的消息刷爆網路。這項技術究竟厲害在哪裡?為什麼克隆出猴子就這麼了不起?克隆出猴子之後,下一步是不是要克隆人類?本文為你一一解開謎團。
撰文:Michael Greshko
繼著名的克隆羊「多利」誕生之後,中國科學家首次運用同樣的技術克隆出了兩隻食蟹猴。這一重大成果,周三發表在了《細胞(Cell)》期刊上,標誌著人類首次以此方法克隆出了靈長類動物。
中國科學院博士後研究員劉真帶領的團隊,歷經多年努力,終於克隆出了兩隻雌性食蟹猴:「中中」和「華華」。這兩隻食蟹猴的名字取自於象徵中華民族的「中華」二字。
這兩隻食蟹猴的年齡分別為8周、6周。它們的基因完全相同,全都是用相同的胚胎細胞培育而成的。據報道,這兩隻小猴子目前生活在保溫箱里,都很健康。
這一重大成果可能將開啟生物醫學研究的全新世界,並無疑將引發關於克隆人類的熱議。以下就是關於克隆研究的小知識點,希望能滿足你的好奇心:
這是人類首次克隆出的猴子嗎?
嚴格來講,並不是。1999年,研究人員把一個發育早期的食蟹猴胚胎分成幾部分,「克隆」出了一隻恆河猴。此外,另有研究人員發現,猴子的細胞經過克隆,能發育成一些幹細胞;然而,這些研究只在培養皿中培養出了細胞,而並未真正克隆出猴子。
「我原以為這事永遠都不會發生。」美國俄勒岡衛生科學大學胚胎細胞與基因療法中心的主任Shoukhrat Mitalipov評價道。他並未參與該研究,但此前從事過克隆猴子的研究。
為什麼這事這麼了不起?
1996年,科學家運用「體細胞核移植」的方法,克隆出了第一個哺乳動物:綿羊「多利」。胚胎分割技術只能產生若干個克隆體,但是,體細胞核移植技術理論上能夠從一個供體身上產生無限多個克隆體。
自此之後,科學家們運用這項技術克隆出了20多個物種,如牛、兔、狗,但是,中國科學家首次運用這項技術克隆出了非人靈長類動物。這項成就意義重大,因為該研究的克隆技術可能用於人類等其它靈長類動物。然而,該研究的作者們強調,他們無意克隆人類。
這項克隆技術具體是怎麼回事?
在羊和猴子體內,每個細胞中都有一個細胞核,其中包含著它們獨特的遺傳編碼。體細胞核移植技術,就是將某個體細胞的細胞核取出,然後移植到另一個卵細胞中。
然後,科學家運用化學方法,刺激該卵細胞像正常的卵細胞一樣發育。當這個胚胎髮育到某個階段時,科學家就可以將其移植到代孕動物體內。如果整個過程都順利,代孕動物將會懷孕,並生出與細胞核供體的基因完全相同的動物。
照片中的猴子是「華華」,它也是人類首次運用體細胞核移植技術克隆出的猴子之一。攝影:QIANG SUN AND MU-MING POO, CHINESE ACADEMY OF SCIENCES
為什麼用這種技術克隆靈長類動物需要這麼久?
說起來簡單,但是真正的克隆過程並不僅僅是從皮膚細胞里取出細胞核,弄到卵細胞里,然後就坐等它長成完美無瑕的克隆體。由於胚胎細胞會分化成皮膚、肌肉和其它組織,其DNA也會纏繞、褶皺,如此一來,特定的細胞中只有特定的基因能表達出來。這就好像是你閱讀一本「自選情節」的書,你只能看到你喜歡的某些情節,其它頁碼都會直接跳過。
為了提高成功幾率,研究人員必須把供體細胞核的DNA植入卵細胞,使其與真正的胚胎DNA十分相似。這一過程需要十分複雜的化學規程,對於某個物種而言都必須仔細調整。某種程度上講,這正是克隆猴子耗時長久的難點。中國科學院神經科學研究所非人靈長類動物研究平台主任、該研究論文的合著者孫強稱,中國的研究團隊在成功之前也曾試過多種方案。
孫強的團隊將克隆卵細胞短時地浸入曲古抑菌素A中,使供體的DNA不至於纏繞起來。他們還刺激卵細胞產生某種酶,從而剪斷受體DNA上的某些化學標記,將鎖閉的胚胎DNA釋放出來。研究人員還曾嘗試過在成年細胞和胚胎細胞中培養克隆體,但是,只有從胚胎細胞中獲取的克隆體活了下來。據認為,與成年細胞相比,胚胎細胞分化得並沒有那麼嚴重,但是,由於胚胎細胞也已經分化,它們也同樣需要重新編碼。
為什麼首先克隆猴子呢?
研究人員稱,他們想利用這項技術來繁育猴子,用於生物醫學研究。遺傳基因相同的不同動物個體,可以在測試新葯或其它療法時,減少測試結果的變數。
中科院腦科學與智能技術卓越創新中心主任蒲慕明稱:「對於克隆包括人類在內的靈長類物種,技術壁壘已經打破。然而,我們打破這一壁壘的原因是為了培育動物模型,用於人類醫藥研究。我們無意將該方法用於人類。」
美國加州國家靈長類動物研究中心的病毒學家Koen Van Rompay認為,長遠來看,這些克隆體大有可為。他說:「如果可以高效地克隆猴子,為了解決某一科研問題時,就能真正減少需要試驗的猴子數量。」
不過,Van Rompay和Mitalipov也提醒,治療學上的益處可能不會馬上顯現。原因之一在於,這項技術並不是特別高效。中國的研究團隊用胚胎供體細胞做了21例克隆試驗,僅有2例成功。此外,「中中」與「華華」僅有幾個月大。研究人員尚不清楚它們此後會不會出現什麼缺陷。
Van Rompay說:「這只是一小步。我們還沒有準備好大規模克隆猴子。」
克隆合乎倫理嗎?
將非人靈長類動物用於實驗動物,長期以來都存有爭議。動物福利組織認為,在非人靈長類動物身上做實驗是殘忍的行為,原因正是用於它們與人類很相像。他們還表達了對克隆技術本身的擔憂,指責克隆過程中存在流產、枯燥的社交環境、人類手工餵養及其它非自然性壓力因素。
美國人權協會動物研究問題的副主席Kathleen Conlee稱:「這給我們一種動物可以隨意處置,可以作為商品來利用的感覺。對動物任意妄為,是否恰當?這給我們整體對待動物的情況,帶來了一種不好的狀態。」
中國在動物福利方面,面臨的審視目光尤其多,因為其國內並沒有關於虐待動物方面的綜合性法律。該研究的作者稱,他們的設施遵從的是美國國立衛生研究院的動物福利規定,而且他們對食蟹猴的福利很重視。
美國加州國家靈長類動物研究中心的行為神經學家Eliza Bliss-Moreau認為,遺傳學和計算機模擬技術的發展,將會減少對實驗猴子的需求。她說:「過去十年,技術已經大幅進步。行為神經科學領域中,某些可能用克隆來解決的問題,我們已經用其它方法解決了。」
但是,很多生物醫學界的研究人員堅稱,靈長類動物模型對於研究複雜的人類疾病和癥狀,仍然必不可少。Van Rompay稱:「我認為,在生物醫學研究方面,還沒辦法避免使用非人靈長類動物。如果真能避免,當然很好,但是,目前來看,動物體外和計算機模型的效果都不好。」
美國約翰霍普金斯大學的生物倫理學家Jeffrey Kahn,是生物醫學研究中使用靈長類動物方面的專家。他認為,這項新研究所帶來的問題很複雜:「我們究竟應該投資在這上面還是器官晶元方面?我想問題不是那麼簡單。」
這項研究對於克隆人類有何意義?
簡而言之,這項研究表明,在未來數月到數年的時間裡,克隆人類在技術上或將可行。美國密歇根州立大學的克隆專家Jose Cibelli戲稱:「妖怪已經從瓶子里放出來了。」
不過,究竟克隆人類應不應該繼續,完全是另外一個問題。《國家地理》採訪的所有科學家都強調,目前,克隆人類是不必要且不負責的。蒲慕明說:「目前還沒有理由去克隆人類。關於這個問題必須進行國際討論。」
生物倫理學家Kahn也呼籲進行一場國際討論:「我們應該對此做些什麼?這個『我們』,包括社會、國家、監管機構、政府。鑒於這種技術已經存在,有必要採取什麼樣的監管措施來阻止災禍降臨到人類頭上?」
未來將何去何從?
中國的研究團隊表示,他們將會長期監測「中中」和「華華」的健康狀況,其中包括它們的腦發育情況。該研究論文的作者們也稱,上海市政府大力支持他們的研究,並將制定規劃,將其實驗室擴大十倍以上。此外,他們也希望,對動物福利的看法正快速轉變的中國社會,能對非人靈長類動物的研究保持開放的態度。
蒲慕明說:「有了這一進步,以及倫理方面高標準的要求,我認為中國社會能接受這一點。我希望,當我們證明克隆猴在治療疾病方面的用處之後,西方國家也能逐漸改變他們的看法。」
(譯者:mikegao)


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