發(fā)布時間:2018-03-30來源:來源:科技日報
“二師兄”來了。
這位“二師兄”是廣東科學(xué)家領(lǐng)銜的國際研究團隊首次利用基因編輯技術(shù)和體細(xì)胞核移植技術(shù),成功培育出的世界首例亨廷頓舞蹈病基因敲入豬。它能精準(zhǔn)模擬出人類神經(jīng)退行性疾病,為治療亨廷頓舞蹈病、老年癡呆等疾病提供穩(wěn)定、可靠的動物模型,以進行藥物篩選,尋找治療方案。
該項成果于北京時間3月30日凌晨在線發(fā)表在《細(xì)胞》雜志上。論文共同通訊作者為暨南大學(xué)粵港澳中樞神經(jīng)再生研究院李曉江教授、中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院賴良學(xué)研究員、美國Emory大學(xué)李世華(Shihua Li)教授。
為什么選擇亨廷頓舞蹈病建模型
“亨廷頓舞蹈病是由單基因突變導(dǎo)致的神經(jīng)退行性疾病,是一個理想的疾病模式,是研究多基因突變病癥的基礎(chǔ)?!崩顣越榻B說,老年癡呆、帕金森病、肌萎縮側(cè)索硬化癥等都屬于神經(jīng)退行性疾病。這些疾病由于缺乏合適的動物模型進行藥物篩選,目前尚無有效的治療方法。因此,建立準(zhǔn)確模擬疾病病理及表型的動物模式,成為生命科學(xué)領(lǐng)域亟待攻克的難題。
2008年,李曉江、李世華與美國Emory大學(xué)合作者,成功建立了世界首個轉(zhuǎn)基因亨廷頓病猴模型。但其出生后較短時間內(nèi)死亡,不能傳代,無法達(dá)到篩選治療疾病藥物的目的。
“與非人靈長類動物相比,豬的基因多樣、繁殖周期短、一窩產(chǎn)仔多,便于選育,且容易轉(zhuǎn)化臨床應(yīng)用?!辟嚵紝W(xué)說。他的團隊先后建立了50余種轉(zhuǎn)基因和基因打靶克隆豬。
由于聚焦于同一課題,李曉江、李世華找到賴良學(xué),雙方一拍即合。2010年,他們建立出世界首例轉(zhuǎn)基因亨廷頓病豬模型。令人失望的是,豬模型和猴模型一樣,很快就死了,無法傳代。
這樣的結(jié)果令李世華十分困惑,從1993年就專注研究亨廷頓舞蹈病疾病機理的她考慮:“該病是內(nèi)源性基因突變而造成的,如果直接把此基因改變?yōu)橥蛔兓?,豬的病理變化是否與病人的病理狀態(tài)更接近呢?”
2013年,基因編輯技術(shù)被廣泛應(yīng)用于哺乳動物實驗中,研究團隊大膽嘗試,利用該技術(shù)建立亨廷頓基因敲入豬模型。
經(jīng)團隊通力合作,研究人員成功將人突變的亨廷頓基因插入到豬的內(nèi)源性亨廷頓基因的表達(dá)框中,培育出帶有突變基因的新生豬。觀察5個月后,這些豬表現(xiàn)出類似亨廷頓舞蹈病“舞蹈樣”異常行為,并能將這些病理特征及異常行為穩(wěn)定地遺傳給后代。目前已繁殖到第二代。這意味著這一團隊在國際上首次建立了與神經(jīng)退行性病人突變基因相似的大動物模型。
表明我國大動物模型研究走在世界前列
“豬疾病模型的成功建立,僅是走了第一步,接下來將圍繞此模型開展研究?!崩顣越硎荆瑢娜サ羧毕莼蛑委熓侄?、用干細(xì)胞替代神經(jīng)細(xì)胞治療,以及進行化學(xué)藥物篩選三方面進行研究,以盡早將研究成果運用于臨床。
賴良學(xué)透露,團隊已經(jīng)申請了一個關(guān)于利用該模型進行干細(xì)胞治療的國家重點課題。
中國科學(xué)院院士裴鋼認(rèn)為,這是我國繼在基因編輯猴、克隆猴研究中取得突破性成果后,科學(xué)家在豬的疾病模型研究中取得的又一重大進展,表明我國在大動物模型研究中已走在世界前列,將極大推動我國生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。
?。ㄔd于《科技日報》 2018-03-30 01版)
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