克隆犬技術的突破以及基因編輯技術的應用,并不意味著全是定制犬“生意”, 更在于其在醫療上的應用潛力。借助于克隆犬,科學家能進一步了解許多疾病的致病機理,制藥企業也能更有效地篩選出療效更好的新藥。
近日,“克隆”一詞重又進入人們的視野,這次的主角是“克隆狗”。
這緣起于多家媒體對“中國誕生世界首只基因編輯克隆犬”這一消息的報道:一只名為“龍龍”的比格犬在北京一家生物科技公司的繁育實驗室誕生。
記者了解到,這距離2014年中國首例純種克隆藏獒——“嘉博”“嘉雅”“嘉秀”誕生已近3年時間,“龍龍”有何特別之處?
原來,“龍龍”除了是一只克隆犬之外,還在于它的供體細胞來自世界首例人類基因編輯疾病模型犬“蘋果”。也就是說,它是同時被“基因編輯+克隆”兩大生物技術“特殊關照”的犬只。
技術疊加實現克隆犬“批量訂制”
公眾對“基因編輯”“克隆”這樣的科技詞匯并不陌生。特別是“克隆”,它從1996年“克隆羊多利”的誕生就變得廣為人知。
繼“多利羊”之后,小鼠、牛、豬、貓、兔、騾、馬、大鼠等多種哺乳動物的體細胞克隆相繼獲得成功。然而,輪到克隆狗的時候卻遭遇了瓶頸。
參與克隆犬“龍龍”項目的中國農業大學動物醫學副教授鐘友剛道出了犬科動物克隆的難點:犬的生殖生理特征與其他哺乳動物相比較,獲取成熟卵母細胞難度較大;而且犬卵母細胞質量較差,對外界條件變化的刺激較為敏感,細胞或胚胎體外進行顯微操作時容易死亡。
在此之前,韓國秀巖生命工學研究院曾是全球唯一掌握犬類克隆技術的機構,該機構在2005年就成功克隆了世界第一例體細胞克隆犬。這讓犬的體細胞克隆技術被韓國壟斷逾10年之久。
因此,當“龍龍”誕生后,報道普遍認為,我國成為了“繼韓國之后第二個獨立掌握犬體細胞克隆技術的國家”。
只是媒體報道忽視了此前中、韓、美在克隆犬技術商業合作上的一個細節。據《中國科學報》記者了解,早在2014年,中國生物技術公司博雅控股集團就參股韓國秀巖,共同成立“博雅秀巖”,在中國拉開了犬的商業化克隆的序幕。
博雅控股集團董事長許曉椿告訴《中國科學報》記者,博雅控股持有“博雅秀巖”70%的股份。后續的論文成果為共同作者的形式發表,ZL特權也共同所有。
對犬的基因進行編輯,則在2015年得以實現,實現這一技術標的的正是參與此次項目的中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院研究員賴良學團隊。記者了解到,2015年,賴良學研究團隊通過采用第三代基因編輯技術CRISPR/Cas9,敲除犬肌肉生長抑制素基因,讓其比普通犬更加肌肉發達,從而得到“世界首例基因打靶犬”。
不過,盡管對犬的“基因編輯”與“克隆”均在此前有了技術落地,但將兩項技術結合起來的“基因編輯克隆犬”確屬中國首創。
不止是“生意經”
可定制化、可以批量生產,這樣的克隆犬的產業前景充滿著想象空間。事實上,克隆犬項目在全球范圍內早已開始商業化推廣。其中不乏王子、名人和億萬富翁選擇克隆自己的寵物狗;也有用戶選擇先存儲愛犬的體細胞,以備不時之需。據了解,博雅秀巖在全球范圍內已提供超過1200只克隆犬,并已針對國內市場開通克隆犬及犬體細胞存儲多項業務,可以做到6個月交付克隆犬。反觀我國的寵物經濟,目前已進入年均20%~30%增長的高速成長期,克隆犬顯然有條件成為愛寵人士愿意掏腰包的新選項。
許曉椿告訴記者,克隆犬另一個應用領域就是緝毒犬、搜救犬、軍犬及導盲犬等工作犬市場。工作犬以前是通過自然繁育,但選育成本巨大。以導盲犬為例,大約需要從2萬只犬中才能篩選出一條能夠勝任導盲工作的個體。而通過對已有優秀導盲犬通過克隆進行“復制”,則可以有效降低導盲犬選育成本。
一個現成的例子是,為了延續工具犬的優秀基因,2009年,當時的秀巖團隊便成功克隆了在2001年“9·11事件”中搜救出最多和最后一名幸存者的英雄犬Trakr(因吸入有毒氣體過多患上“衰退型精神障礙”),并將得到的Trakr的5只克隆體組成一支“Team Trakr”。
并且,在基因編輯的“助攻”下,敲除或敲入犬的某個基因,還能讓犬嗅覺更靈敏、肌肉更發達,使其成為優秀的警犬或搜救犬等工作犬。
不過,在許曉椿看來,掌握了克隆犬技術和基因編輯技術的應用,并不意味著全是“生意”,更重要的在于其在醫療上的潛力。
與小鼠、豬等疾病模式動物相比,犬的基因組與人類相似度更高,癌癥、心臟病等多種遺傳性疾病發病癥狀與人類極為相似。此外,犬在新陳代謝、生理學、解剖構造等方面都與人也有許多相似之處,這些優勢是小鼠及其他動物不可替代的,是研究人類許多疾病理想的模式動物。
“通過體細胞克隆技術,能一次性培育出一批遺傳背景一致、年齡相近的疾病模式犬,能幫助科學家進一步了解許多疾病的致病機理,也便于制藥企業更有效地篩選出療效更好的新藥。”許曉椿說。
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