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第一隻複製恆河猴順利長大!中國科學家宣布找到成功複製「靈長類動物」 新技術

第一隻複製恆河猴順利長大!中國科學家宣布找到成功複製「靈長類動物」 新技術
撰文: 地球圖輯隊/李芸     分類:SDGs     圖檔來源:Qiang Sun 日期:2024-01-30

自1996年,世界上第一隻成功複製的哺乳動物「桃莉羊」誕生後,科學家持續鑽研動物複製技術,一再找出方法突破過往限制,嘗試複製狗、貓、牛、兔子等多種哺乳類動物。

近日,動物複製技術又出現新的突破。16日科學期刊《自然通訊》(Nature Communications)上一篇新發表的研究指出,中國科學院的團隊成功利用一項新技術,複製出一隻恆河猴,且牠已存活超過3年,為複製恆河猴平安長大至成年的首例。

複製猴子,猴不容易

 

事實上,這並非科學家第一次成功複製猴子。早在1999年,美國的科學家就曾複製出一隻名為「黛翠」(Tetra)的恆河猴,不過當時採用較簡單的技術進行複製。

 

而在2018年,中國科學院的研究團隊,宣布他們首度使用與複製「桃莉羊」相同的技術「體細胞核轉植」(somatic-cell nuclear transfer,SCNT),成功複製出2隻擁有相同基因的長尾獼猴「中中」與「華華」。

 

過往,SCNT技術在靈長類動物身上極難施展成功,因此這次突破,引發了外界極大關注。

 

不過,即便中國科學院的團隊複製出「中中」與「華華」,複製成功的機率卻非常低。2018年,他們創造了109個複製猴胚胎,並將四分之三的胚胎植入21隻代理孕母猴體內,最後卻只有6隻猴子成功懷孕,順利出生、存活的猴子更僅剩2隻。

 

且當團隊希望利用同樣的方法複製恆河猴時,卻遭遇數百次失敗,難以讓複製猴成功出生、長大。

2018年,中科院團隊成功複製出的長尾獼猴「中中」與「華華」。Cloning of Macaque Monkeys by Somatic Cell Nuclear Transfer

 

複製成功的關鍵:幫胚胎換個外殼

 

為了找出複製過程中,究竟發生了什麼問題,研究人員取來將近500個由SCNT技術製造的恆河猴複製胚胎,以及近500個一般體外受精產生的胚胎進行比較。

 

他們發現,兩種胚胎植入代理孕母前,會經過相似的發育階段,但最終能成功植入的一般胚胎有74個,複製胚胎則只有35個,能存活到最後的胚胎更是少之又少。

 

經過一系列分析,研究人員發現複製胚胎最外圍的「滋養層」,也就是將來會形成胎盤的部分,沒有辦法像一般胚胎一樣正常發育,會存在一定的缺陷,導致胚胎沒辦法順利成長。

 

為了解決這個問題,他們嘗試將複製胚胎內部的細胞、主要發育為動物身體的部分,移植到一般胚胎內;換句話說,就是把複製胚胎的外層,換為一般胚胎的健康外層。共同作者之一、中科院研究員劉真說明,這代表胚胎可以發育出「自然的胎盤」,「但是胎兒仍然是複製而成。」

 

研究團隊將SCNT複製胚胎的內部細胞,移植到一般胚胎內,讓胚胎能發育出健康的胎盤。Nature Communications

 

利用這種新技術,團隊培育了113個複製胚胎,其中11個胚胎被分別植入7隻代理孕母猴體內,最後僅2隻猴子成功懷孕,一個胎兒順利誕生。

 

這隻於2020年7月16日出生的複製恆河猴,被命名為「ReTro」,意味著「取代滋養層」(trophoblast replacement),以紀念這種新的動物複製手法。現在,Retro已經超過3歲,研究寫道,牠的「狀態良好,正茁壯成長。」

 

期待能廣泛應用於醫學研究

 

對於首度培育出健康、順利成長的複製恆河猴,其中一位研究作者陸發隆表示:「這是一個重大的進步,將不可能變為可能,儘管成功率與正常胚胎相比仍非常低。」

 

他也指出,目前尚未出現第二個成功案例,團隊認為複製胚胎在發育的過程中,可能還存在其他異常的部分需修復。

 

「提高SCNT技術在靈長類動物身上成功複製的機率,仍是我們未來研究的主要焦點。」

 

中科院神經科學研究所研究組組長蒲慕明則表示,藉由複製技術,未來他們可以生產大量擁有相同基因的恆河猴,將這種生理結構與人類相似的動物,廣泛應用於醫學研究、藥物測試與行為研究等。

 

實驗過程中培育的胚胎細胞,胚胎在母猴腹中的樣貌,以及ReTro 17個月大時的照片。Nature Communications

 

學者:只成功一隻,還不能算成功

 

針對這項成果,許多外國科學家則提出倫理方面的疑慮。根據《BBC》報導,倫敦弗朗西斯.克里克研究所(The Francis Crick Institute)的科學家洛維爾 - 貝吉(Robin Lovell-Badge)提到,雖然在研究中使用複製動物,可以有效減少實驗變因,但培育複製動物的過程,必須製造大量胚胎,並植入代理孕母體內,「你必須思考,這是否真的值得。」

 

他也指出,目前研究團隊只培育出一個成功存活的個體,尚無法斷言此種技術是否成功,「此刻提出『你們做到了』,是毫無意義的。你們至少需要2個,最好更多的成功案例。」

 

英國皇家防止虐待動物協會(RSPCA)則表示,要應用這項研究結果,並帶來實際的效益,至少還需要數年時間。但是在發展技術的過程中,可能還需要更多的動物「模型」。

 

「我們對實驗中遭受痛苦和壓力的大量動物,感到非常擔憂,且實驗的成功率非常低。靈長類是聰明且富有感情的動物,而非只是研究工具。」

 

對此,陸發隆博士則回應,團隊正致力減少使用的胚胎數量,並培育出更多複製猴。他也補充,研究中的所有動物應用,皆遵循中科院、上海生命科學研究院動物使用與照護委員會、腦科學與智能技術卓越創新中心的規範,並獲得腦科學與智能技術卓越創新中心的動物使用與照護委員會批准。

 

※本文授權自地球圖輯隊,原文見此

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