发布时间:2016-08-31 17:01 原文链接: NatureNeuroscience:张锋参与发表新综述,聚焦脑疾病

  8月26日,《Nature Neuroscience》刊登了来自麻省理工学院(MIT)、MIT-哈佛大学Broad研究所、中科院上海生命科学研究院、剑桥大学、浙江大学和中科院深圳先进技术研究院等处的一篇综述文章,题为“Opportunities and challenges in modeling human brain disorders in transgenic primates”。 麻省理工学院大脑与认知科学系McGovern大脑研究所的冯国平教授是本文通讯作者。CRISPR研究先锋、MIT-哈佛大学Broad研究所的张锋博士、中科院上海生命科学研究院神经科学研究所研究员仇子龙、浙江大学求是高等研究院系统神经与认知科学研究所所长王菁(Anna Wang Roe)也是本文共同作者。

  脑疾病是世界上最大的疾病负担的一个原因,影响到数以百万计的人口,并造成了巨大的社会和经济成本。这些疾病许多是慢性和不可治愈的,现有的治疗方案还不够充分,在某些情况下几乎是完全无效的。尽管有着迫切的临床需要,但是在最常见脑疾病的新疗法开发方面,进展非常缓慢,目前许多处方药是基于过去几十年的科学研究。这似乎是令人惊讶的,因为基础神经科学的进展虽然迅速,但是将基础科学的进步转化为新的和更好的临床疗法,已被证明是非常困难的。中枢神经系统药物实验的失败率很高,从而导致许多制药公司在大脑疾病的重点研究投入很大。

  这一令人失望的进展缓慢,已确定的原因有很多,但其中最重要的是缺少良好的动物模型。考虑到人类和啮齿类动物(通常被用来作为临床前疾病模型)大脑和行为之间的深刻差异,从动物模型到人类患者的推断总是不确定的。在脑疾病中,精神疾病提出了一个特定的挑战,因为在啮齿类动物模型中,单纯通过行为症状将它们诊断为精神病,是困难的或不可能的。缺乏这些复杂疾病的良好动物模型,对于了解基本的病理机制、发现潜在的药物靶标、确定疾病进展或治疗反应的生物标志物、以及新疗法的开发和临床前测试,都提出了挑战。

  新转基因技术的出现,越来越引起科学家们对“使用非人灵长类动物,来研究在啮齿类动物中难以模拟的难治性疾病”的兴趣。灵长类动物(主要是猕猴和狨猴)已广泛应用于药物研究,主要用于人体临床试验前的药代动力学和毒理学研究。然而,它们很少被用于疗效的临床前研究,主要是因为很少有经过验证的中枢神经系统疾病灵长类动物模型。现在,在灵长类动物中产生靶向的的基因组改变的能力,结合人类疾病遗传学的进展,有望改变这种困境,有可能大大提高我们开发新疗法、治疗这些难治性疾病的能力。

  这篇综述就以下几个问题进行了讨论:灵长类动物研究的新技术;何时使用灵长类动物?灵长类动物与人类的相似性可能引发的伦理问题;制备转基因灵长类动物的方法等等。

  最后作者总结指出,基因编辑技术发展的非常迅猛,从而让我们有理由乐观的相信,今天这项推测性的技术,在不久的将来将是司空见惯的。即便如此,灵长类动物的研究仍然是昂贵的,并且在伦理上存在挑战性,因此,开发新模型的工作,仍然需要几年的时间来实现。

  但是,相比较不成功的临床试验已经花费的大笔投资,这种成本还是比较适度的,与全球在脑疾病的庞大经济投入相比(估计数万亿美元),这点成本也是微不足道的。当然,灵长类动物模型是否将带来新的疗法,还是不得而知的,但是鉴于过去几十年里神经和精神疾病药物开发的惨淡记录,我们相信,有强有力的证据支持尝试新方法,并且,围绕着动物研究的伦理问题必须加以权衡,以为目前不能治愈的脑疾病患者寻求更好的疗法。

  作者认为,基本的神经科学不能为许多脑疾病提供新的和有效的治疗方法,部分原因是动物建模的物种,它们的大脑与人类的不太一样。遗传学灵长类动物模型提供了新的希望,值得我们进行投资,如果我们认真对待,做到最好,就能改善世界各地的人类健康。

相关文章

转基因香蕉商业种植首获“绿灯”

一种转基因香蕉首次获准在农场种植。澳大利亚和新西兰的监管机构已经批准了一种经过改造的卡文迪许香蕉,它可以抵抗一种已蔓延到全球许多国家的毁灭性真菌疾病。近日,澳大利亚基因技术监管办公室颁发了许可证,允许......

粤港澳大湾区“大国重器”上新

从中国科技部和深圳市人民政府共同主办的“2023西丽湖论坛”上获悉,位于深圳光明科学城的脑解析与脑模拟重大科技基础设施、合成生物研究重大科技基础设施两个大科学装置当日正式投入使用,有望进一步汇聚全球高......

首位转基因猪心移植患者心衰原因公布

发表在最新一期《柳叶刀》杂志的新研究揭示了首个转基因猪心移植患者的致死原因。该手术是世界上首次成功将转基因猪心移植到人类患者体内,标志着医学科学的一个重要里程碑。57岁的大卫·贝内特在美国马里兰大学医......

逆转衰老新突破:一针改善老年灵长类动物的记忆

《自然·衰老》3日发表的一项研究显示,单次注射寿命蛋白klotho可以改善老年猴子的认知功能。研究人员认为,这一成果或能推动klotho作为一种脑功能恢复疗法的临床转化。认知是大脑的关键功能,但衰老和......

农业农村部:鼓励农业转基因生物原始创新

2月18日,农业农村部网站发布《农业农村部办公厅关于鼓励农业转基因生物原始创新和规范生物材料转移转让转育的通知》(以下简称《通知》)。《通知》强调,鼓励原始创新,支持高水平研究。支持从事新基因、新性状......

使我们成为人类的被删除的基因

来自耶鲁大学和布罗德研究所的研究人员发现,大约10000个遗传信息片段的缺失使人类与我们最亲近的灵长类亲属有所区别。这些保守的缺失,与认知功能和脑细胞的形成有关,表明了一种进化优势,改变了我们基因的功......

全球首例!介入式脑机接口非人灵长类动物试验

5月4日,全球首例非人灵长类动物介入式脑机接口试验在北京获得成功,该试验在猴脑内实现了介入式脑机接口脑控机械臂,这对推动脑科学领域研究具有重要意义,标志着我国脑机接口技术跻身国际领先行列。此次试验由南......

首个植物基因编辑安全证书!

4日,从山东舜丰生物科技有限公司(以下简称舜丰生物)获悉,农业农村部发布《2023年农业用基因编辑生物安全证书批准清单》,下发全国首个植物基因编辑安全证书,该证书由舜丰生物获得。基因编辑是世界生物育种......

澳新拟批准来自转基因里氏木霉的木聚糖酶作为加工助剂

据澳新食品标准局(FSANZ)消息,2023年1月25日,澳新食品标准局发布227-23号通知,其中A1266号申请,申请将来自转基因里氏木霉的木聚糖酶(xylanase)作为加工助剂。据通知,该木聚......

科研人员揭示灵长类动物体温的调节及保护机制

人类可以冬眠吗?在科幻电影中,人们设想能在冬眠中飞往外太空,或在冬眠中得到生命的延续。那么,我们距离人工冬眠究竟还有多远?12月5日,中国科学院深圳先进技术研究院脑认知与脑疾病研究所(以下简称“深圳先......