Anthony Chan花費(fèi)了兩年時(shí)間，利用人類(lèi)基因，通過(guò)基因突變方法培育出了5只猴子用于研究亨廷頓氏病。但是根據(jù)2008年的報(bào)告，其中3只猴子表現(xiàn)出了嚴(yán)重亨廷頓氏病癥狀，發(fā)病速度比預(yù)想要快得多，不得不在出生不到一個(gè)月時(shí)就被終結(jié)生命。由于用于產(chǎn)生相關(guān)基因的病毒會(huì)在實(shí)驗(yàn)對(duì)象體內(nèi)隨機(jī)進(jìn)行額外復(fù)制，這會(huì)加重實(shí)驗(yàn)對(duì)象的病情，這突顯了利用動(dòng)物疾病模型進(jìn)行研究的缺陷。

Chan是美國(guó)佐治亞州亞特蘭大市艾莫利大學(xué)的一名遺傳學(xué)家，如今他和世界各地的科學(xué)家都在注視著一項(xiàng)精密的基因編輯技術(shù)的發(fā)展，即通過(guò)酶和RNA而非病毒來(lái)解決一系列問(wèn)題。很多人對(duì)此事抱有*的期待，希望轉(zhuǎn)基因猴子能比小鼠更真實(shí)地模仿人類(lèi)遺傳條件，從而更好地為藥物研發(fā)測(cè)試創(chuàng)造條件。很多人表示，靈長(zhǎng)目動(dòng)物實(shí)驗(yàn)將加速神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究，允許研究人員繪制大腦圖譜，檢測(cè)復(fù)雜的神經(jīng)回路。“這是我們以前從未想過(guò)的事情。”Chan說(shuō)。

下個(gè)月，加州拉荷亞市索爾克生物研究所將舉辦一場(chǎng)研討會(huì)，屆時(shí)分子生物學(xué)家、生物工程師和神經(jīng)科學(xué)家將共同商討如何解決領(lǐng)域內(nèi)的一系列難題。“這些研究有巨大的潛力。”索爾克研究所計(jì)算神經(jīng)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人Terrence Sejnowski說(shuō)。

神經(jīng)科學(xué)家一直渴望培育轉(zhuǎn)基因猴子。由于缺乏靈長(zhǎng)目動(dòng)物的復(fù)雜認(rèn)知和社交能力，諸如自閉癥、精神分裂癥和阿爾茨海默氏癥等疾病不能*在小鼠身上實(shí)現(xiàn)復(fù)制。

但是，研究人員一直在鍥而不舍地用小鼠進(jìn)行試驗(yàn)，這主要因?yàn)橛幸环N目標(biāo)基因編輯手段可以在動(dòng)物體內(nèi)發(fā)揮作用。它依賴(lài)于極為罕見(jiàn)的自發(fā)的DNA交換活動(dòng)，以改變或關(guān)閉某些基因。小鼠干細(xì)胞的維持以及篩選花費(fèi)很低，性成熟周期很短，還會(huì)繁殖很多后代。索爾克研究所的神經(jīng)科學(xué)家Edward Callaway說(shuō)：“用老鼠作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象比用猴子便宜多了。”

然而，得益于有效的基因編輯技術(shù)，研究者可以對(duì)胚胎進(jìn)行逐一的改造。因此，使用猴子作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象成為了可能。一種方法是使用鋅指核酸酶來(lái)對(duì)特定基因區(qū)域進(jìn)行導(dǎo)向追蹤，并對(duì)基因進(jìn)行切割使得研究者可以對(duì)其功能進(jìn)行干擾，或者用外部的DNA替代。另一種方法名為CRISPR，利用特制的DNA的片段來(lái)對(duì)DNA切割酶進(jìn)行引導(dǎo)，使它能夠在的區(qū)域發(fā)揮作用。麻省理工學(xué)院（MIT）合成生物學(xué)家Feng Zhang在5月展示了CRISPR的工作原理：它可以對(duì)老鼠胚胎中的多種基因進(jìn)行的突變。Zhang認(rèn)為該方法為利用猴子模型研究人類(lèi)大腦的紊亂問(wèn)題鋪平了道路，因?yàn)槿祟?lèi)大腦的紊亂也是受多種基因影響的。

MIT麥戈文腦科學(xué)研究所的負(fù)責(zé)人Robert Desimone說(shuō)：“現(xiàn)在，在靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物身上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)成為了可能，這是*的。我們可以在它們身上嘗試一些可用于治療與基因相關(guān)的疾病的方法。”

MIT的研究者正在與俄勒岡國(guó)家靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物研究中心的研究者合作，對(duì)CRISPR在猴子受精卵上的效果進(jìn)行測(cè)試。他們將令基因失去其原有功能的研究作為開(kāi)始。MIT神經(jīng)科學(xué)家Guoping Feng（Zhang的同事之一）打算對(duì)一種名為SHANK3的基因進(jìn)行干擾，這種基因與某些人類(lèi)自閉癥的案例有關(guān)。Zhang說(shuō)，如果要對(duì)基因進(jìn)行更復(fù)雜的改造，例如與另一種不同的基因進(jìn)行互換，還需要更多的研究和設(shè)計(jì)。

Zhang補(bǔ)充道，CRISPRzui終可能會(huì)被用于標(biāo)注猴子特定的神經(jīng)類(lèi)型，或者通過(guò)光線對(duì)這些神經(jīng)元進(jìn)行控制，而科學(xué)家目前已經(jīng)能夠利用同樣的方法對(duì)老鼠的神經(jīng)元進(jìn)行控制。神經(jīng)科學(xué)家尤其希望這些新方法能夠獲得成功。過(guò)去10年中，科學(xué)家已經(jīng)開(kāi)始利用基因工具刺激、抑制或者記錄老鼠和蒼蠅的神經(jīng)活動(dòng)，紐約大學(xué)猴子視覺(jué)研究者Anthony Movshon對(duì)此一直保持著關(guān)注。但是他認(rèn)為，在神經(jīng)科學(xué)的一些重要領(lǐng)域，例如認(rèn)知力、注意力、記憶力以及決斷力方面，老鼠和蒼蠅不具有很高的研究?jī)r(jià)值。

這些新進(jìn)展令人振奮，然而與之相隨的卻是猴子研究正變得日益艱難。受到來(lái)自動(dòng)物權(quán)益活動(dòng)者的壓力，美國(guó)聯(lián)合航空公司于1月份宣布停止運(yùn)輸用于研究的猴子，這意味著北美zui后一個(gè)允許運(yùn)輸靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物的航空公司向研究者關(guān)閉了大門(mén)。馬薩諸塞州新英格蘭靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物研究中心，也于4月宣布將逐步把該中心的動(dòng)物轉(zhuǎn)運(yùn)到其他研究機(jī)構(gòu)，之后會(huì)*關(guān)閉。

盡管存在爭(zhēng)議，一些研究者仍認(rèn)為在探索治愈大腦疾病和探究神經(jīng)元如何生成意識(shí)方面，利用轉(zhuǎn)基因猴子進(jìn)行研究可能是的方法。Movshon說(shuō)：“研究者希望實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ湍軌蚺c探究的問(wèn)題相吻合，如果利用老鼠進(jìn)行根本不適合在它們身上進(jìn)行的研究才是不道德的。”（段歆涔）

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 （2013-12-13 第3版 ）