Dünyadaki ilk vaka! Bu klonlanmış maymunlar kolay değil
Ocak 2018'de, filizlenen iki somatik hücre klon maymun bebekleri "Zhongzhong" ve "Huahua" ilk kez halka göründüğünde, araştırmacılar Çin'in insan hastalıklarının etkili bir simülasyonunu ilk kuran olacağını tahmin ettiler. Klonlanmış maymun modeli, sadece beyin hastalıklarının acil ihtiyaçlarını ve gelişmiş bilişsel işlev araştırmalarını karşılamakla kalmaz, aynı zamanda yeni ilaçların araştırılması ve geliştirilmesinde de yaygın olarak kullanılabilir.
Sadece bir yıl sonra bu tahmin gerçek oldu.
22 Ocak'ta, Çin Bilimler Akademisi Sinirbilim Enstitüsü'nün insan dışı primat araştırma platformunun kuluçka odasında, personel klonlanmış maymunları biyolojik ritim bozukluğu somatik hücrelerle besliyordu. Fotoğraf: Xinhua Haber Ajansı muhabiri Jin Liwang
23 Ocak'ta Çin Bilimler Akademisi Beyin Bilimi ve Akıllı Teknoloji Mükemmelliği İnovasyon Merkezi (Nörobilim Enstitüsü) ve Şangay Beyin Bilimi ve Beyin Benzeri Araştırma Merkezi araştırma ekibi, somatik hücre klonlama teknolojisi aracılığıyla beş BMAL1 gen nakavtını başarıyla elde ettiklerini açıkladı. Klonlanmış maymun. Bu, dünyada tutarlı bir genetik geçmişe sahip bir dizi sirkadiyen maymun modelinin başarılı bir şekilde inşa edildiği ilk kez, bu da gen düzenlenmiş maymunları klonlama teknolojisinin teorik bir seviyeden pratik bir seviyeye geçtiği anlamına geliyor.Çin, hastalık klon maymun modellerinin toplu ve standart bir şekilde oluşturulmasını resmen başlattı. Yeni Çağ.
Sonuçlar, 24 Ocak'ta Pekin saatiyle Çin'in en iyi İngilizce dergisi "National Science Review" da çevrimiçi olarak yayınlandı.
Primat olmayanlar insanlara oldukça benzer ve ritim bozukluklarıyla ilgili hastalıkları incelemek için ideal hayvan modelleridir.
Horozlar şafağı bildirir, örümcekler gece yarısı ağlar oluşturur, ayçiçekleri sabah erken açılır ... Doğadaki tüm canlılar, faaliyetlerini zamanın ritmine göre düzenleyebilme kabiliyetine sahiptir.Biz bu biyolojik ritmi genellikle biyolojik saat olarak adlandırıyoruz.
Araştırmalar, biyolojik ritim sisteminin vücudun uyku, vücut ısısı, metabolizma ve organ işlevi gibi iç fizyolojik işlevlerini sürdürmede ve ortamdaki değişikliklere uyum sağlamada önemli bir rol oynadığını göstermiştir. Biyolojik ritim bozuklukları, uyku bozuklukları, nörodejeneratif hastalıklar (Alzheimer hastalığı gibi), akıl hastalıkları (depresyon gibi), diyabet, tümörler ve kardiyovasküler hastalıklarla yakından ilgilidir.
Fareler ve meyve sinekleri gibi geleneksel hayvan modelleri, biyolojik ritim bozukluklarının mekanizması ve ilgili hastalıklar için tedavi yöntemlerinin geliştirilmesiyle ilgili araştırmaları büyük ölçüde kısıtlayan sirkadiyen döngüleri, beyin yapıları ve metabolik hızları açısından insanlardan önemli ölçüde farklıdır. Bu nedenle, daha ideal bir hayvan modelinin oluşturulması acildir.
Çin Bilimler Akademisi Nörobilim Enstitüsü ve Beyin Bilimi ve Akıllı Teknolojide Mükemmeliyet Merkezi Direktörü Akademisyen Pu Muming, İnsan olmayan primatlar, yapı ve işlevsel faaliyetler gibi pek çok açıdan insanlara oldukça benziyor. Ritim bozukluklarıyla ilgili mekanizmaları ve hastalıkları incelemek için kullanılıyorlar. İdeal teşhis ve tedavi yöntemlerine sahip bir hayvan modeli. "
Bununla birlikte, insan olmayan primatların gen düzenlenmesi, yeni nesil bir gen düzenleme teknolojisi CRISPR / Cas9 icat edilene kadar çok zordu.
2015'in sonunda araştırma ekibi, maymun embriyolarında çekirdek biyolojik ritim geni BMAL1'i devre dışı bırakmak için CRISPR / Cas9 teknolojisini kullanmaya çalıştı ve çekirdek biyolojik ritim geni BMAL1'den yoksun bir grup rhesus maymunu üretti.
"Memelilerin beyninde biyolojik ritmi kontrol eden bir 'kalp pili' vardır. Hipotalamusun üst kiyazmatik çekirdeğinde bulunur. Hasar görürse hayvanın sirkadiyen ritmi tamamen kaybolur." Araştırma ekibi üyesi, Nörobilim Enstitüsü Biorhythm and Aging Disease Research Group başkanı araştırmacı Zhang Hongjun, "Bu kalp pili genellikle bir dizi ritim geniyle sirkadiyen ritmi düzenler ve BMAL1 bu temel ritim genlerinden biridir." Dedi.
Öyleyse, BMAL1 geninden çıkarılmış olan bu makaklar ritim bozuklukları belirtileri gösterecek mi?
Yarım yıl sonra maymunlar sütten kesildiğinde, araştırmacılar çeşitli açılardan gözlemlemeye başladılar. Sonuç olarak, nakavt maymunlarının artık 24 saatlik döngüyü takip etmediğini ve faaliyetlerinin geceleri önemli ölçüde arttığını buldular. Ek olarak, bu nakavt maymunların çoğunda ritim genlerinin anormal ifadesi vardır ve uyku yoksunluğu, depresyon ve yaşlanma ile ilgili birçok gen yukarı regüle edilmiştir.
Zhang Hongjun, "Nakavt maymunların insanlardan korktuğunu açıkça görebiliyoruz. Örneğin, bir çocuk bakıcısı yaklaştığında, başını iki eliyle kucaklayacak, bir köşede kıvrılacak ve hareket etmeye cesaret edemeyecek. Bu semptomlar daha önce farelerde görülmüştü. Gözlemlemek zor. "
Buna dayanarak, araştırma ekibi nihayet dünyanın ilk çekirdek ritim geni BMAL1 nakavt sinomolgus maymun modelinin başarıyla inşa edildiğini belirledi.
Biorhythm bozukluğu somatik hücrelere sahip beş klonlanmış maymun (27 Kasım 2018'de fotoğraflandı). Xinhua Haber Ajansı tarafından yayınlanmıştır (Çin Bilimler Akademisi Nörobilim Enstitüsü'nün izniyle)
Gen düzenlenmiş hücreler kullanılarak yapılan nükleer transfer, genetiği değiştirilmiş maymun modellerinin toplu hazırlanması için tercih edilen yöntemdir.
Temel ritim geni BMAL1 nakavt cynomolgus maymun modelinin başarılı bir şekilde oluşturulması, insan ritim bozuklukları ile ilgili hastalıkları simüle etme yolunda önemli bir adım atmıştır. Ancak henüz ideal bir hayvan modeli değildir.
Zhang Hongjun, "Gen nakavt yöntemleriyle elde edilen birinci nesil model maymunlar arasında genetik arka plan ve gen düzenleme mozaik oranında farklılıklar var, yani bazı bireylerin BMAL1'i tamamen devre dışı bırakılmadı, bu nedenle biyolojik ritimler gösterildi. Bozukluk belirtilerinin şiddeti tutarsız. "
Bu problem nasıl çözülür?
"Bireysel farklılıklar büyüktür ve deneye müdahale daha büyük olacaktır." Pu Muming, ideal genetiği değiştirilmiş maymun modelinin aynı arka plana sahip olması ve mozaiğe sahip olmaması gerektiğine ve genetiği değiştirilmiş maymun modellerinin toplu hazırlanması için nükleer transfer için gen düzenlenmiş hücrelerin kullanılmasının tercih edilen yöntem olduğuna inanıyor. .
Bu amaçla, araştırma ekibi, BMAL1 gen nakavtlı bir rhesus maymunun somatik hücrelerini tamamen topladı ve uyku bozukluğunun en bariz semptomlarını daha önce ustalaşmış somatik hücre klonlama teknolojisi sayesinde, beş BMAL1 gen nakavtını başarıyla elde ettiler. Klonlanmış maymun.
Daha sonra, klonlamanın başarılı olup olmadığını doğrulamak için, araştırmacılar bu klonlanmış maymunların nükleer genotipini ve mitokondriyal genotipini dikkatlice test ettiler.
Araştırma ekibinin bir üyesi ve Sinirbilim Enstitüsü'nün primat dışı araştırma platformunun yöneticisi olan araştırmacı Qiang Sun şunları söyledi: Testten sonra, bu beş maymunun nükleer genotipleri nükleer donör hücrelerinkiyle tamamen aynı iken mitokondriyal genotipler yumurta donörününkilerle aynıdır. Maymunlar tamamen aynı. Aynı zamanda, tüm genleri, onları doğuran taşıyıcı anne ile tamamen ilgisizdir. Klonlanmış hayvanların tanımlanması için altın standardı tamamen karşılıyorlar. "
Geçen yıl "Zhongzhong" ve "Huahua" nın klonlanmasında kullanılan somatik hücrelerin, durdurulmuş maymun embriyolarından elde edildiğini, ancak bu kez yetişkin canlı gen düzenlenmiş maymunların somatik hücrelerinin kullanıldığını belirtmek gerekir.
"Klonlamanın başarı oranının nükleer donör olarak kullanılan hücrelerle çok ilgisi var." Araştırma ekibinin bir üyesi ve Sinirbilim Enstitüsü primat üreme mühendisliği araştırma grubunun başkanı olan araştırmacı Liu Zhen, hücrelerin normalde hücreler gibi büyüdüğünü söyledi. Üreme sürecinde yavaş yavaş yaşlanır Hücreler bölünmeye devam ettikçe, daha fazla DNA mutasyonu birikecek ve hücre çekirdeğinin kalitesi yavaş yavaş azalacaktır. Bu nedenle, maymun ne kadar yaşlıysa, somatik hücre canlılığı o kadar zayıf, klonlamanın zorluğu o kadar büyük ve başarı oranı o kadar düşük.
Ancak araştırmacıların beklemediği şey, hastalık genini taşıyan bu değiştirilmiş yetişkin canlı makak somatik hücresine nükleer transplantasyon gerçekleştirirken, verimliliğin beklenenden daha yüksek olduğunu bulmuş olmalarıdır.
Liu Zhen, "Bununla birlikte, bu fenomen belirli hücre koşullarında meydana gelir ve sayısı azdır. Evrensel bir yasa olup olmadığı daha fazla araştırılmayı beklemektedir."
23 Ocak'ta Şangay, Songjiang'daki G60 Beyin Zekası Bilim ve Teknoloji İnovasyon Üssü'nde düzenlenen basın toplantısında, Akademisyen Pu Muming, Çin Bilimler Akademisi Sinirbilim Enstitüsü Direktörü Araştırmacı Zhang Hongjun, Araştırmacı Sun Qiang ve Araştırmacı Liu Zhen (soldan sağa) cevapladı Muhabir sorular sordu. Fotoğraf: Xinhua Haber Ajansı muhabiri Jin Liwang
İnsan beyni hastalıklarının mekanizma araştırması, erken teşhisi ve ilaç gelişimi için benzeri görülmemiş parlak umutlar getirecek.
Geçen yıl "Zhongzhong" ve "Huahua" nın başarılı bir şekilde klonlanmasıyla karşılaştırıldığında, beyin hastalığı modeli maymunlar yapmak için somatik hücre klonlama teknolojisinin kullanımı daha önemlidir, bu da klonlama geniyle düzenlenmiş maymun teknolojisinin teorik seviyeden pratik seviyeye geçtiği anlamına gelir. .
Sun Qiang şunları söyledi: 'Zhongzhong' ve 'Huahua' esasen gen düzenlemesi yapılmamış vahşi tip maymunlardır. BMAL1 gen nakavtlı beş klonlanmış maymun, gerçek anlamda hastalık modeli maymunlardır. Yaygın olarak kullanılabilen yeni ve verimli hayvan modelleri, mekanizma araştırması, erken teşhis ve müdahale ve insan toplumunun karşı karşıya olduğu ciddi beyin hastalıklarının ilaç araştırması ve geliştirilmesi için benzeri görülmemiş parlak umutlar getirecek. "
Uluslararası yetkili bir uzman şu yorumu yaptı: "Bu çalışma, ilk kez, yetişkin genetiği değiştirilmiş maymunların somatik hücre nükleer transfer teknolojisi ile klonlanabileceğini kanıtladı. Bu, kısa bir süre içinde kimeraları olmayan bir grup genetiği değiştirilmiş maymunu üretmek için mükemmel bir çözüm sağlar. Bu tür klonlanmış maymunlar Modeller, insan hastalıkları araştırmaları için çok değerlidir. "
Pu Muming, sonuçların aynı zamanda ilaç geliştirme döngüsünü kısaltmaya, ilaç geliştirmede başarı oranını artırmaya ve beyin hastalığı mekanizması araştırma ve ilaç araştırma ve geliştirmedeki "boyun sıkışması" sorununu çözmeye yardımcı olacağına inanıyor.Bu, yaşam bilimleri ve tıbbın gelişimini büyük ölçüde teşvik edecek ve güçlü bir ivme kazandıracak. Çin'in yeni ilaç yaratma ve geliştirme.
Pu Muming, klonlama, gen düzenleme ve halk için büyük önem taşıyan diğer teknolojilerle ilgili etik konularla ilgili olarak, Çin Bilimler Akademisi'nin bu çalışmasının amacının insan sağlığını iyileştirmek ve beyin biliminin temel konularını incelemek ve uluslararası standartlara sıkı sıkıya bağlı kalmak olduğunu açıkça belirtti. İlgili anlaşmalar ve kurallar.
Aksine, bu çalışma bazı etik anlaşmazlıkları da çözebilir.
Şu anda dünyada al yanaklı maymunların kullanımı her yıl 100.000'e kadar çıkmakta ve bunlar esas olarak ilaç tarama deneyleri için kullanılmaktadır. Somatik hücre klonlama maymunu teknolojisini kullanarak insanlar, in vitro gen düzenlemesini etkili bir şekilde yapmak, aynı genotipe sahip somatik hücreleri doğru bir şekilde taramak, tam olarak aynı genotipe sahip çok sayıda embriyo üretmek ve bir grup gen düzenlemesini tasarlamak için bir dişi maymun taşıyıcısı kullanmak için somatik hücreleri kullanabilir. Aynı genetik geçmişe sahip bir grup maymun.
Pu Muming şunları söyledi: "Somatik hücre klonlama maymunu teknolojisi, insanların bir yıl içinde aynı genetik geçmişe sahip çok sayıda model maymunu hazırlamasına olanak tanıyor ve deneydeki bireysel farklılıkların müdahalesini büyük ölçüde azaltıyor. Bu şekilde, az sayıda klonlanmış maymunla tamamlanabilir. Çok etkili tarama. Bu sefer elde edilen beş biorhythm bozuk somatik hücre klonu maymun modeli çok başarılı uygulamalardır. "
Pu Muming ayrıca, klonlama teknolojisinin aynı genetik geçmişe sahip gen düzenlenmiş maymunları üretmenin en ucuz ve en az zaman alan yol olduğu göz önüne alındığında, dünyadaki tek klonlama teknolojisine hakim olan Çin Bilimler Akademisi Nörobilim Enstitüsü'nün gelecekte nörobilim araştırmalarında kullanılması beklendiğini söyledi. Bunda bir adım önde olun.
(Kaynak: People's Daily Client)
