连动物都可以玩批量“订制”了

说到“克隆”这个词，很多人会想到世界上第一例运用这项技术培育出的动物——克隆羊“多莉”，它标志着生物体通过体细胞进行无性繁殖的克隆技术，成为现实。这之后克隆猪、克隆牛等纷纷问世，但克隆犬却迟迟没做出来。由于犬的卵母细胞质量较差等原因，犬被科学界普遍认为是最难克隆的动物之一，在细胞克隆犬“龙龙”出现以前，该领域的技术一直被韩国所垄断。

可裁剪基因的神奇的剪刀

龙龙的供体是一只叫“苹果”的比格公犬，经过近半年的观察，它被确诊为动脉粥样硬化的典型症状，如脂类代谢发生紊乱、高血脂等，不过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。

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。

在狗狗身上打主意，实现基因敲除，并非首次。2015年，中科院广州生物医药与健康研究院研究员赖良学取得世界首例基因打靶犬，通过敲除犬肌肉生长抑制素基因，让其比普通犬更加肌肉发达。其中一条狗也因此得名“大力神”。

该项科研成果为基因编辑犬的制备开辟了新方法。随后，希诺谷公司科研团队在赖良学带领下利用该技术，敲除犬APOE基因，首次将其应用于人类遗传疾病犬模型的培育，并取得成功。

好多动物被克隆，为什么狗剩下了

有了“苹果”后，研究人员就开始对它进行体细胞克隆。因为体细胞克隆技术能一次性培育出一批遗传背景一致、年龄相近的实验犬，便于更有效地筛选出疗效显著的新药，于是就有了“龙龙”。

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，犬克隆难是因为犬卵母细胞质量较差，犬克隆胚制备技术难度大；犬发情持续时间长，因而克隆胚与代孕母的生殖周期难以同步化等。这都成为犬体细胞克隆的瓶颈，制约了该技术的应用。

体细胞克隆犬直到2005年才由韓国科学家黄禹锡成功制备。黄禹锡？对，没错，就是那个因干细胞造假跌下神坛的学术大牛，但他在克隆犬方面的贡献还是有目共睹的。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！希诺谷公司相继攻克了犬体细胞系建立、卵母细胞供体犬的发情鉴定、成熟卵母细胞的获取、体细胞核移植、胚胎融合激活及胚胎移植等技术难题，建立了具有自主知识产权的犬体细胞克隆技术平台。“我们通过优化体细胞克隆技术平台，提高了犬克隆胚胎的着床效率。着床效率最高的一次是移植了7枚胚胎，有5枚胚胎成功着床，最终生了2只健康的克隆犬；而据韩国报道，出生一只克隆犬，最少要移植12枚胚胎。此外，我国克隆犬目前的怀孕率在50%左右，高于韩国。” 从事此工作的冯冲博士介绍。

以后可定制特定功能的狗了

开发基因编辑克隆犬技术有什么用？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。“它使我们对生命科学特别是克隆技术的理解更加深刻。狗的生殖生理系统与其它哺乳动物有巨大差异，克隆非常难，这次成功说明中国生物技术的飞跃。”

“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，犬与人类在营养代谢、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。

所谓的“功能定制”就是人们对狗敲入或敲除某个基因；然后以其为模本进行复制或“批量”生产，也就是克隆。通过“基因编辑+克隆”技术，狗可以根据需要变得嗅觉更灵敏、肌肉更发达或者罹患某种疾病。按照理论，“定制”动物就可以实现“批量”复制了。（编辑/有庆）