攻克人類疾病的新希望

Anthony Chan花費了兩(liang) 年時間，利用人類基因，通過基因突變方法培育出了5隻猴子用於(yu) 研究亨廷頓氏病。但是根據2008年的報告，其中3隻猴子表現出了嚴(yan) 重亨廷頓氏病症狀，發病速度比預想要快得多，不得不在出生不到一個(ge) 月時就被終結生命。由於(yu) 用於(yu) 產(chan) 生相關(guan) 基因的病毒會(hui) 在實驗對象體(ti) 內(nei) 隨機進行額外複製，這會(hui) 加重實驗對象的病情，這突顯了利用動物疾病模型進行研究的缺陷。

Chan是美國佐治亞(ya) 州亞(ya) 特蘭(lan) 大市艾莫利大學的一名遺傳(chuan) 學家，如今他和世界各地的科學家都在注視著一項精密的基因編輯技術的發展，即通過酶和RNA而非病毒來解決(jue) 一係列問題。很多人對此事抱有*的期待，希望轉基因猴子能比小鼠更真實地模仿人類遺傳(chuan) 條件，從(cong) 而更好地為(wei) 藥物研發測試創造條件。很多人表示，靈長目動物實驗將加速神經科學領域的基礎研究，允許研究人員繪製大腦圖譜，檢測複雜的神經回路。“這是我們(men) 以前從(cong) 未想過的事情。”Chan說。

下個(ge) 月，加州拉荷亞(ya) 市索爾克生物研究所將舉(ju) 辦一場研討會(hui) ，屆時分子生物學家、生物工程師和神經科學家將共同商討如何解決(jue) 領域內(nei) 的一係列難題。“這些研究有巨大的潛力。”索爾克研究所計算神經生物學實驗室負責人Terrence Sejnowski說。

神經科學家一直渴望培育轉基因猴子。由於(yu) 缺乏靈長目動物的複雜認知和社交能力，諸如自閉症、精神分裂症和阿爾茨海默氏症等疾病不能*在小鼠身上實現複製。

但是，研究人員一直在鍥而不舍地用小鼠進行試驗，這主要因為(wei) 有一種目標基因編輯手段可以在動物體(ti) 內(nei) 發揮作用。它依賴於(yu) 極為(wei) 罕見的自發的DNA交換活動，以改變或關(guan) 閉某些基因。小鼠幹細胞的維持以及篩選花費很低，性成熟周期很短，還會(hui) 繁殖很多後代。索爾克研究所的神經科學家Edward Callaway說：“用老鼠作為(wei) 實驗對象比用猴子便宜多了。”

然而，得益於(yu) 有效的基因編輯技術，研究者可以對胚胎進行逐一的改造。因此，使用猴子作為(wei) 實驗對象成為(wei) 了可能。一種方法是使用鋅指核酸酶來對特定基因區域進行導向追蹤，並對基因進行切割使得研究者可以對其功能進行幹擾，或者用外部的DNA替代。另一種方法名為(wei) CRISPR，利用特製的DNA的片段來對DNA切割酶進行引導，使它能夠在的區域發揮作用。麻省理工學院（MIT）合成生物學家Feng Zhang在5月展示了CRISPR的工作原理：它可以對老鼠胚胎中的多種基因進行的突變。Zhang認為(wei) 該方法為(wei) 利用猴子模型研究人類大腦的紊亂(luan) 問題鋪平了道路，因為(wei) 人類大腦的紊亂(luan) 也是受多種基因影響的。

MIT麥戈文腦科學研究所的負責人Robert Desimone說：“現在，在靈長類動物身上進行實驗成為(wei) 了可能，這是*的。我們(men) 可以在它們(men) 身上嚐試一些可用於(yu) 治療與(yu) 基因相關(guan) 的疾病的方法。”

MIT的研究者正在與(yu) 俄勒岡(gang) 國家靈長類動物研究中心的研究者合作，對CRISPR在猴子受精卵上的效果進行測試。他們(men) 將令基因失去其原有功能的研究作為(wei) 開始。MIT神經科學家Guoping Feng（Zhang的同事之一）打算對一種名為(wei) SHANK3的基因進行幹擾，這種基因與(yu) 某些人類自閉症的案例有關(guan) 。Zhang說，如果要對基因進行更複雜的改造，例如與(yu) 另一種不同的基因進行互換，還需要更多的研究和設計。

Zhang補充道，CRISPRzui終可能會(hui) 被用於(yu) 標注猴子特定的神經類型，或者通過光線對這些神經元進行控製，而科學家目前已經能夠利用同樣的方法對老鼠的神經元進行控製。神經科學家尤其希望這些新方法能夠獲得成功。過去10年中，科學家已經開始利用基因工具刺激、抑製或者記錄老鼠和蒼蠅的神經活動，紐約大學猴子視覺研究者Anthony Movshon對此一直保持著關(guan) 注。但是他認為(wei) ，在神經科學的一些重要領域，例如認知力、注意力、記憶力以及決(jue) 斷力方麵，老鼠和蒼蠅不具有很高的研究價(jia) 值。

這些新進展令人振奮，然而與(yu) 之相隨的卻是猴子研究正變得日益艱難。受到來自動物權益活動者的壓力，美國聯合航空公司於(yu) 1月份宣布停止運輸用於(yu) 研究的猴子，這意味著北美zui後一個(ge) 允許運輸靈長類動物的航空公司向研究者關(guan) 閉了大門。馬薩諸塞州新英格蘭(lan) 靈長類動物研究中心，也於(yu) 4月宣布將逐步把該中心的動物轉運到其他研究機構，之後會(hui) *關(guan) 閉。

盡管存在爭(zheng) 議，一些研究者仍認為(wei) 在探索治愈大腦疾病和探究神經元如何生成意識方麵，利用轉基因猴子進行研究可能是的方法。Movshon說：“研究者希望實驗模型能夠與(yu) 探究的問題相吻合，如果利用老鼠進行根本不適合在它們(men) 身上進行的研究才是不道德的。”（段歆涔）

《中國科學報》 （2013-12-13 第3版 ）