商业化克隆犬背后的科学问题
?本文首发于《中国科学报》 (2019-04-15 第4版 综合)
博雅秀岩交付的克隆犬
尽管体细胞克隆技术已经诞生二十余年,全球首只克隆犬“史努比”的克隆后代都已近10岁,但近日,全国首例克隆警犬“入学”的消息一经披露,仍然格外引人关注。
克隆犬与其他克隆动物有何不同?在日趋火热的宠物克隆市场需求的背后,又有哪些引人深思的科学问题?
博雅秀岩交付的克隆犬
DNA一样,是否一模一样?受表观遗传学影响,达尔马提亚克隆犬斑点位置会有不同
“刚开始规划宠物克隆服务的初衷是希望以我们的动物克隆技术,为那些失去爱犬的人士抚平悲伤。长久以来,我们提供的克隆犬服务也证明了这一点。”在2019年京宠展上,博雅秀岩一位工作人员告诉《中国科学报》,其团队已在全球范围内提供了1400多只克隆犬。
数据显示,博雅秀岩由中国生物技术公司博雅控股集团和韩国秀岩生命工程研究所共同出资,是中国第一家将克隆犬技术带给公众的机构。早在2014年,他们就以中国藏獒王嘉玛为父本克隆了中国第一只纯藏獒。
在现场,博雅秀岩一位不愿具名的技术人员在接受《中国科学报》采访时举例说,他们曾经交付的一只“博美”,不仅外形、毛色如出一辙,就连它走路的姿势、吃食喜好都与原犬神似,“还都喜欢侧着身子上楼梯,宠物主人都惊呆了”。
克隆犬以几乎相同的外观特征和阴影的存在,给选择克隆宠物犬的主人带来精神上的安慰和认可。
这些都是克隆犬 图by博雅秀岩
“受表观遗传学影响,克隆宠物不一定和原来的一模一样。”南京农业大学动物技术学院教授李娟如是说。
实践也证明了这一点。“有些克隆犬的毛发、条纹和颜色也不一定跟供体犬完全一样。比如达尔马提亚犬这种带有斑点的犬,它的斑点位置会不同。”上述博雅秀岩技术人员对记者说,这也是目前科学上难以解决的问题。不过,他也表示,大多数顾客不会因为斑点位置的些许不同而不满。
遛克隆犬是什么样的体验 图片by博雅秀岩
克隆一只犬,难度有多大?4个月完成克隆 有望达到人工受精孕育率水准
由于某些原因,克隆犬比克隆羊和其他动物更难。
体细胞克隆犬的步骤是,取供体体细胞后培养保存,等待与卵母细胞结合;从其他母犬取卵母细胞,去核;供体细胞与去核卵母细胞结合形成克隆胚胎,将克隆胚胎植入代孕犬体内,观察并等待克隆犬降生。
在这些环节中,除了最初的体细胞提取和后期的等待环节,其他步骤均具有一定难度。而对于克隆犬而言,首要难题是获取成熟且质量好的卵母细胞。
中国农业大学动物医学副教授钟友刚曾参加过克隆犬龙项目,他向《中国科学报》解释说,与其他哺乳动物相比,技术人员获得成熟卵母细胞的窗口期短且困难。这需要准确判断狗的排卵和卵子成熟的时间,一旦错过,就需要等半年甚至一年。
此外,一只狗平均每次排卵7~8若手术取卵时间过早,卵子不够成熟;若取卵时间过晚,卵子容易老化。
并且犬卵母细胞对外界刺激较为敏感,在体外对细胞或胚胎进行显微操作时(去除和植入细胞核等),容易死亡。
不过,随着技术的成熟和演进,克隆犬的成功率也在提升。
博雅秀岩技术人员告诉《中国科学报》,成功率的提高意味着可以减少取卵和代孕犬的数量,也意味着克隆犬的交付可以更快地完成。
“目前,博雅秀岩已经将克隆犬的出生周期缩短至3到4个月,随着技术攻关的深入,未来克隆犬有望达到人工授精的孕育率(70%)水准。”该技术人员表示。
克隆犬商业化,有没有规范?须尽快明确规范 助推相关技术进步
与克隆人在全球范围内被明令禁止不同,各国对动物克隆都没有明确的规定。特别是宠物克隆,已经开启了商业化步伐,各国的监管却仍处于空白。
技术人员作为从业者,希望行业或相关部门与时俱进,尽快明确宠物克隆的商业规范。
克隆犬技术会成为宠物狗的流水生产线吗?
对此,受访专家表示并不认同,“即便是宠物犬克隆,也是系统规范的生物技术应用,克隆技术还可以用于疾病模式动物的培育,助力新药研发,相关项目的开展还将推动细胞存储等技术的进步”。
“目前,很多疾病模式动物的研究都集中于啮齿类动物。而与人类基因更为相近的犬类,作为新药研发的模式动物,得到的临床试验结果有助于提高研发创新型药物的成功率。这不仅体现在人类药物的研发和医疗技术的进步上,对兽药研发也会提供极大帮助。” 博雅秀岩技术人员介绍说。