建立家犬自闭症模型:中谷生物获国家重点科研项目。 《成人自闭症的表现》

时间:2022-07-07 01:22来源: 作者: 点击:
  

自1943年首次诊断出自闭症以来,科学家们一直致力于找出这种疾病更深层的发病机制。通过对大量自闭症患者样本的基因检测,研究人员发现SHANK3与自闭症有着巨大的关系。

与其他类型的模式动物如小鼠、非人灵长类猴类相比,家犬具有丰富的社会关系和情感关系,尤其是与人类的关系,相容性高,繁殖快,易于基因操纵。同时,狗狗作为一种常见的宠物,有着相对完善的医疗体系。影像学、b超、生化等检查可为模型犬的研究和应用提供充足的医学手段,是研究人类多种常见疾病的理想模型动物。用基因编辑狗的疾病模型,用基因工程的方法编辑狗的基因组。疾病症状为原发症状,表现型持续时间长,具有可遗传性,能更全面真实地模拟人类疾病。

西固生物成立于2012年,是位于北京昌平科技园的国家高新技术企业。作为国内从事动物基因技术商业化的企业,中谷建立了动物基因编辑和体细胞克隆两大技术平台,开展了狗、猫、马、猪、牛等物种的克隆,开辟了国内犬类疾病模型全球基因编辑的新领域,开发了新一代模式动物。

据赵建平先生介绍,目前,中谷生物产品主要通过成熟的模型销售和委托定制开发的方式出口到模型动物。对于相对成熟的模型动物的培育,如系统性动脉粥样硬化的家犬模型、自闭症的家犬模型,主要通过订单销售的方式直接向用户提供产品;至于研究团队新的研究方向,需要进一步开发的model animal和Sinovalley Bio,通过定制开发交付。同时,针对很多科研团队没有大型动物实验平台和场地的情况,公司提供以模型动物为基础的大型动物实验服务。通过多年的经营,中谷生物积累了丰富的经验和研究能力,与国内外多所高校、科研院所和医药企业建立了稳定的合作关系。

西谷生物先后培育出世界首例基因编辑动脉粥样硬化疾病模型犬苹果、世界首例基因编辑克隆犬龙龙、世界首例自闭症疾病模型犬、世界首例点突变GCK糖尿病模型犬、世界首例LCA先天性黑化模型犬、中国首例克隆警犬坤勋、中国首例克隆猫大蒜等,并借助清华启迪和建设银行国际组织,促进了科技成果的产业化。

据了解,2019年12月,由中国科学院遗传与发育生物学研究所、中国科学院生物物理研究所、中国科学院昆明动物研究所和北京大学联合申请的中谷生物顺利通过答辩,课题研究全面启动。

自成立以来,中谷生物一直致力于开发一系列模拟人类临床疾病的基因编辑犬类疾病模型。形成了涵盖脑科学、心脑血管疾病、代谢性疾病、罕见病等方向的模式动物,最多繁育到F2代,为国内多家科研机构、医疗机构、生物医药企业提供模式动物,支持疾病发病机制研究、药物疗效评价、新药研发实验、非药物治疗有效性实验和评价。

视频中,野生比格犬会主动与人互动,当陌生人叫它们的名字时会有反应。而Shank3(突触后致密区支架蛋白基因)基因编辑的家犬自闭症模型,与人无眼神交流,无交流互动,喜欢独处,偶尔会疯疯癫癫的转圈。

SHANK3是目前对自闭症研究最深入的基因之一。Shank3引起的自闭症谱系障碍的主要临床症状为肌张力低下、发育迟缓、语言丧失或滞后、社交障碍甚至智力低下。通过分析家犬的全基因组序列,研究人员发现家犬的Shank3基因结构与人类相似。所以,中谷生物编辑了家犬的基因。赵建平先生告诉动脉网,目前公司有缺失Shank3外显子21、缺失外显子5~21的F0代,以及大量不同基因型的杂合F1代。通过表型分析,突变犬均表现出不同程度的运动能力异常、重复刻板、犬/犬和人/犬社交异常、认知障碍等自闭症临床症状。

狗被人类驯化的时间最长,最早驯化的狗可以追溯到一万多年前的新石器时代。以家犬为模式动物,开展社会情绪和认知功能的研究,可以更好地揭示人类社会情绪的遗传和神经生物学机制,并可能为未来认知和精神疾病药物的研发带来突破。

事实上,长期以来,狗一直被用作药物开发的实验动物。狗是国际公认的标准实验动物,为多项诺贝尔生理学或医学奖做出了贡献。赵建平先生指出,家犬在与人类长期共处的过程中,发展出了许多与人类相似的特征,如相似的生长环境和饮食结构,长期的趋同进化,它们往往更听话,在实验中的配合度也高。“比格犬被广泛用于实验。它们在组织学、解剖学和结构上与人类相似,在药物代谢和毒理学研究中具有重要作用。”

西谷生物副总经理赵建平告诉动脉网,SHANK3基因编辑狗的行为异常和重复刻板印象是自闭症的核心临床症状。“作为动物模型,要模拟患者的发病机制和临床特征,除了敲除Shank3基因,更重要的是行为模式和社会交往要与患者相适应。”这是人类第一次利用狗的基因编辑技术和克隆技术构建社交和情感相关的基因突变体,从而揭示了社交和情感的生物学基础。

在刚刚过去的2020年世界自闭症日,北京中谷生物科技有限公司发布了自闭症犬模型实验视频。此前,中谷生物已于2018年3月成功产下全球首只基因编辑自闭症模型犬。


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