3月3日,扬州大学兽医学院动物房内,一只名叫“扬扬”的克隆猫降生。目前,这只橘白相间的幼猫各项生命体征平稳,健康状况良好。这标志着华东地区首次在猫体细胞克隆领域取得突破。4月10日,新华日报·交汇点记者采访了克隆猫的培育者——扬州大学兽医学院副教授袁玉国。
技术更精进,团队自主研发新方法
对于“克隆”,大家并不陌生。袁玉国简要介绍了“扬扬”的诞生过程。先从被克隆体猫的身上取下一小块皮肤组织,提取遗传物质后,将细胞核移植到一个去除了细胞核的卵细胞内。之后通过技术手段让二者融合为一体,然后将这枚细胞植入代孕母猫子宫中,使动物怀孕,之后自然生下克隆猫。
2019年,我国首例完全自主培育的克隆猫“大蒜”诞生。如今7年之后,“扬扬”的克隆与“大蒜”有哪些区别?对此,袁玉国表示,整体的克隆方式没有大的区别,但技术手段更为先进。以往的克隆,使用的是从卵巢中取出不成熟的卵细胞,因此需要在体外培养24小时后再进行克隆。而袁玉国团队通过自主研发的新型超数排卵方案,直接从供体猫输卵管内获取自然成熟的卵母细胞,然后移入细胞核,放入代孕母猫的子宫中。“传统体外培养好比提前摘果人工催熟,我们的技术是等果实自然成熟后采摘,卵母细胞活力有着本质区别总的来说,这种全新的技术手段的克隆猫流产率更低,成功率更高。”
对袁玉国团队来说,猫的克隆技术并非一蹴而就,团队早已拥有多年的技术经验积累。1999年,也就是在世界上第一只成功克隆的哺乳动物克隆羊多莉诞生3年后,袁玉国的老师成勇教授与中国科学院遗传与发育生物学研究所合作获得了我国首只转基因体细胞克隆山羊,并建立了完整的一套山羊体细胞克隆技术体系。2010年,袁玉国博士毕业后留校任教,跟随成勇长期从事动物体细胞克隆和转基因克隆研究。在培育克隆猫之前,袁玉国一直从事克隆羊的研究,精进克隆和基因编辑技术。
延续优秀基因,“定制化”正走向现实
此次克隆猫的成果,对袁玉国团队来说算得上“无心插柳”。去年,常州彼得喵生物科技有限公司联系袁玉国,希望尝试培育一只克隆猫,在此机缘下,也有了“扬扬”的诞生。但在之前,袁玉国团队一直在研究有关猫的基因编辑。在“扬扬”之前,今年1月,还有两只特殊的小猫也已经降生。它们是联合运用Cas9与单碱基编辑两大系统,成功培育出低过敏猫。
资料显示,全球约10%的人群对猫过敏,元凶是猫唾液与皮脂腺分泌的Fel d1蛋白。目前,通过对这两只基因编辑低过敏猫模型初步检测显示,其过敏原含量较普通家猫显著下降。“未来我们有望培育出适合过敏人群的猫品系,让对猫过敏的人也能安心养猫。”袁玉国说,目前团队已打通两条技术路径——体细胞阶段编辑后克隆扩繁,或受精卵阶段直接编辑,其中受精卵注射编辑效率可达50%左右。备受关注的宠物“定制化”,正在走向现实。
去年,袁玉国团队已与扬州市公安局合作,为全国赛事冠军警犬——一只“太仓犬”“舒克”提供克隆及优良性状扩繁的技术支撑。这意味着优秀警犬的卓越基因得以完整保留,未来可高效复制出优秀警犬,为警犬队伍的标准化、快速化建设开辟新路径。“因为母犬和母猫的排卵方式有所不同,所以获得成熟的犬卵母细胞相比猫而言难度更大。”袁玉国坦言。去年冬天,他曾帮助一位宠物主人在已经去世3天且被埋在土里的宠物狗提取遗传物质,现在,全新的克隆宠物狗已经可以跟着主人奔跑。
克隆产业化,还需进一步完善
不仅仅在国内,在国外,通过克隆技术获得的动物也已经更多地参与到人类的生活中。
2008年,美国食品药品监督管理局(FDA)批准克隆动物的奶制品和肉制品上市销售,并宣称这些有争议的食品可以像来自正常动物制品那样安全食用。不少宠物科技公司也为更多宠物主提供“定制宠物”服务。去年11月,美国退役橄榄球明星汤姆·布雷迪就曾透露自己现在的比特犬Junie就是由原来的爱犬Lua克隆复制而来。
但需要注意的是,对于选择克隆爱宠的宠物主来说,哪怕克隆的宠物与原来的爱宠长得一模一样,它也无法拥有之前的记忆,复刻此前的相处模式。近日在《自然-通讯》杂志上,日本一科研团队发表的研究显示,哺乳动物的克隆不能无限进行,一代代克隆过程中有害突变会在克隆动物体内积蓄,最终达到克隆极限。
值得肯定的是,人类可以通过克隆技术来延续优秀品种的基因。特别是对于濒危野生动物而言,克隆可以延续其种群的存在。
那么,对于一些已经灭绝的动物比如恐龙来说,是否可以通过克隆技术让它们重新出现在地球上呢?袁玉国表示,从技术角度来说,只要提取到遗传物质,是可以实现的,但是如何选择卵母细胞和代孕动物,还需要科学家进一步研究考证。
最近几天,随着“扬扬”被更多人知道,联系袁玉国的企业也不断增多,表示希望合作。在袁玉国看来,随着近年来宠物经济蒸蒸日上,宠物的克隆和“定制化”在目前的确是到了一个不错的时机,也为这项成果加速从实验室走向产业提供了成长的沃土。但需要注意的是,目前商业化应用成本仍相对较高,距离大规模普及还有距离,相关伦理规范与市场准入标准也在持续完善中。
坚持克隆技术的研究,是对科学真理的不懈求索,更是对国计民生需求的积极回应——从生物制药到脑疾病模型,从警犬育种到宠物健康产业,克隆技术的应用图景日益广阔。当技术足够成熟,当方法足够优化,科学探索与动物关怀可以并行不悖,甚至相辅相成。
新华日报·交汇点记者 叶真

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