克隆猴：1.5版的克隆技术

钱炜

克隆羊“多莉”的诞生，可以说是从0到1的历史性飞跃，而从克隆羊到克隆猴，可看作是从1到1.5的突破。然而，即使不考虑生命伦理上的问题，单从技术上看，要想用现在的方法克隆出人类的小宝宝，也仍是很难实现的

1月25日，两只分别名叫“中中”和“华华”的大眼萌猴的照片，登上世界顶级学术期刊《细胞》杂志的官网头条。中国科学家在全世界首次成功实现了用体细胞核移植技术克隆出灵长类动物的目标。2018年2月8日，《细胞》杂志将以封面文章的形式发布这一成果。

顶级期刊、封面文章，又是世界首次，这是一则令很多人“不明觉厉”的消息。为何一则科学新闻能刷爆朋友圈？这先要从研究的背景解释起。

从1997年“多莉羊”克隆成功后，许多哺乳类动物比如牛、狗、猪的克隆也相继成功，但与人类相近的灵长类动物的克隆一直是没有解决的难题。没有克隆猴，就很难建立模拟人类疾病的动物模型。以中科院神经科学研究所研究员孙强、博士后刘真为主的团队，用5年时间的攻关，突破了这个生物学前沿的难题。

那么问题来了，为什么克隆猴那么难呢？此前，科学家们尝试使用标准克隆技术克隆灵长类动物，但一直没有成功。这种将供体细胞的DNA注入一颗已去除其自身遗传物质的卵子内的做法，被称为体细胞核移植技术（SCNT）。与过去直接采用成年活体细胞的做法不同，中国团队采用的是猴子胎儿细胞的DNA与卵子相结合。

具体而言，在研究中，对于融合细胞的细胞核来源，研究人员设计了两组实验，一组利用来自于流产产生的胎猴的纤维组织母细胞，在另一组中，是利用成年猴子的卵丘细胞。结果在第一组实验中，21只代孕母猴中的6只成功怀孕，最终生下了2只健康的猴子，它们就是这两天频频亮相、惹人喜爱的“中中”和“华华”。据孙强透露，如果顺利的话，第三个体细胞克隆猴“梦梦”将在2018年1月底出生。

在另一组研究中，42只代孕母猴中有22只成功怀孕，最后也有两只猴子出生，可惜的是，它们在短暂存活后死亡。实际上，来源细胞的年龄越大，越难进行克隆，而且克隆出的胚胎也越容易流产。

为了克服体细胞重编程过程中的很多表观遗传修饰障碍，需要对SCNT技术进行优化。孙强小组能够获得成功，离不开科学家们近年来对克隆胚胎重编程机制的研究。孙强团队在克隆猴的过程中利用这些成果，大大优化了克隆方法，最终获得成功。

在SCNT技术的优化过程中，技术操作的娴熟也是取得成功的另一个重要原因。为快速、精准地从卵细胞中取出细胞核，并促使体细胞与去核的卵母细胞融合，论文的第一作者刘真花了3年时间练习和优化该流程。“SCNT技术流程非常关键，操作越快，卵细胞受损就会越小，刘博士在这方面做得很出色。”中科院神经研究所所长、论文的合作者蒲慕明表示，“刘真可能在10秒之内对卵母细胞进行细胞去核操作，在15秒之内将体细胞注入到卵母細胞当中。这需要很长时间的练习，并非每个人都能精准且快速地操作去核、细胞融合，流程的优化极大地帮助了我们。”

在克隆技术领域，克隆羊“多莉”的诞生，可以说是从0到1的历史性飞跃，而从克隆羊到克隆猴，可看作是从1到1.5的突破。一直从事基因敲除克隆猪研究的江苏省异种移植重点实验室主任、“千人计划”学者戴一凡在接受《中国新闻周刊》采访时表示，“从由胚胎发育机制不同带来的技术难度来看，克隆牛、克隆马都与克隆羊类似，克隆猪就很不一样，狗的克隆技术与之前也有很大不同，而克隆猴除了技术上很难，本身成本高也成了一个门槛。”

戴一凡解释说，像羊、牛和猪，克隆时所需的卵细胞很容易也很便宜就能获取，“像我们做克隆猪，去屠宰场一天能买到几百个刚刚被杀死的猪的卵巢，拿回来取出卵巢中未成熟的卵细胞，再进行体外培养。这样下来，一天实验室做试验用掉的卵子能高达七八百个。而试验猴本身就很贵，一只食蟹猴的价格要1万多元人民币，买回来后还不能“杀猴取卵”，只能通过与人类似的促排卵技术来取卵，一次只能取十几个，再加上平时养猴子的成本，这就造成全世界也没有几个实验室有这个实力在这一领域参与竞争。”他表示，由于中国经济实力的提升与中国政府对科研事业的日渐重视，在资金投入方面，中国科学家已经成为令国际同行艳羡的群体。

“克隆猴还是很难的，这需要用许多技术进行大量的测试。当有的实验室一天只能测试5个条件，而你的实验室一天能测试几十个条件的时候，谁能胜出就不言而喻了。”戴一凡指出。

美国俄勒冈卫生科学大学的克隆专家舒凯拉特·米塔利波夫（Shoukhrat Mitalipov）表示，“恭喜中国科学家，我明白其中的难度有多大。”据估计，米塔利波夫在21世纪前10年尝试克隆时，使用了15000多个猴子卵子。当时，虽然他能从人类和猴子的克隆胚胎中提取干细胞系，但是怀孕的灵长类动物最终未能诞下活胎。

在研究人类疾病时，相较于使用非克隆动物，使用克隆动物作为模型具有一些明显优势。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（Terry Sejnowski）表示，在使用非克隆动物进行实验时，难以知道测试组和对照组之间的差异是由治疗引起还是遗传变异引起。而使用克隆动物则可以显著降低遗传背景的差异，因而需要的动物更少。

中科院神经研究所所长蒲慕明认为，能够克隆猴子或许能振兴已经在大多数国家有所衰落的灵长类动物研究。他说，目前的帕金森病实验一般需要几百只猴子，如果用克隆猴，可能10只就够了。借助克隆技术，可以在供体细胞注入卵子之前对其进行编辑。蒲慕明期望在一年内可以诞生细胞经过遗传编辑的克隆猴，并以之为模型，研究昼夜节律紊乱和帕金森病。鉴于灵长类动物研究的前景，上海市正在规划建立国际灵长类动物研究中心，预计将在未来几个月内正式公布。该中心将为全球科学家培育克隆动物。

米塔利波夫表示，中国科学家现在只是成功利用胎猴细胞的DNA进行了克隆，要想利用成年猴的细胞DNA“制造”出与之完全一样的后代克隆猴，目前的方法还无法获得成功。他认为，即使不考虑生命伦理上的问题，单从技术上看，要想用现在的方法克隆出人类的小宝宝，也仍是很难实现的。