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瞭望丨“小白鼠”們何時姓“中”
2019-09-14 17:42:40 來源: 瞭望

  8月23日,一名小朋友在上海國際科普産品博覽會觀看生物化學科普展品。張建松攝/ 本刊

  ◇模式動物,是我國生命健康領域創新的“芯片”,也是“基建短板”,沒有模式動物,新藥研發就是空中樓閣,重大動物疫病來襲時,也將無力應對

  ◇高端模式動物還被人“卡著脖子”,核心技術和應用,還掌握在西方發達國家手中

  熟悉“小白鼠”吧?它是最早的模式動物。

  模式動物是科學家為揭示具有普遍規律的生命現象而選定的生物物種,如無特定病原體的雞、鴨、豬,以及鼠、猴、果蠅等。

  盤點100多年來的諾貝爾生理學或醫學獎,會發現60%以上的科研成果使用過模式動物,這一比例在近10年提升至近100%。

  武漢大學模式動物研究所所長李紅良接受《瞭望》新聞周刊記者採訪時説,“新型治療方案和新藥要走向臨床,必須先在模式動物上驗證安全性和有效性。如果沒有模式動物,新藥研發就是空中樓閣。”

  中國農業科學院哈爾濱獸醫研究所研究員陳洪岩對記者説,“生物醫藥基礎研究要發現理論機制和靶點,必須借助模式動物。如果沒有模式動物和配套的動物實驗設施,一旦重大動物疫病來襲,我們將無力應對。”

  然而記者調查發現,模式動物市場目前基本被少數歐美國家壟斷,我國模式動物發展還處于受制于人狀態。專家呼吁,我國應吸取國內外先進經驗,對模式動物發展盡快啟動中長期規劃,增加研發投入,整合産學研資源,狠下功夫建立健全高端模式動物體係。

  實驗動物起步晚

  我國模式動物發展底子薄,高端模式動物尤其被人“卡著脖子”。

  武漢大學模式動物所是國內模式動物研發的佼佼者,已擁有基因工程大、小鼠品係超過3000個,標準化疾病動物模型40余種,申請國內外發明專利160余項,獲得授權近60項。

  作為國內起步較早的模式動物研發機構,武漢大學模式動物所的前身,是1958年成立的湖北醫學院動物室。從時間上看,我國實驗動物科學的起步比西方國家晚了100多年。

  科技部關于我國實驗動物資源的調查報告顯示,我國模式動物資源還不及發達國家的1/10。實驗動物物種僅有30余種,遠落後于日本的100余種和美國的210種;基因工程動物、突變係等遺傳修飾的實驗動物品係資源也與美國相差甚遠。

  高端模式動物更長期被發達國家“卡脖子”。陳洪岩説,無特定病原體雞卵是研究、檢驗、生産疫苗的重要材料,每年我國的需求量高達6000萬枚左右,可其祖代種源卻被美歐壟斷。

  人源化動物模型是更接近人類生命體係或疾病模型的動物,科學家為了生命科學研究,會把它們體內類同于人類的基因或細胞,用人類細胞或基因替代、置換,它們是極重要的醫藥研究和臨床轉化資源。然而,這一動物模型的核心技術和應用,還掌握在西方發達國家手中。廣東省實驗動物監測所研究員李文德説,像全人源化單抗小鼠的核心技術和應用,一直被西方壟斷。

  記者了解到,在歐美發達國家,模式動物被視為生命科學創新的戰略資源。如美國通過制定長期發展規劃、持續投入大量經費,形成了完整的實驗動物資源體係,開發了200余種實驗動物資源、兩萬多種基因工程小鼠;歐盟成立了歐洲遺傳工程小鼠種子中心(EMMA),建立了資源使用聯盟,保藏了6000余個小鼠品係。

  不僅如此,當前全球模式動物市場中,有近80%的份額被美國查爾斯河公司等少數企業佔據。一些國外企業還試圖侵入我國動物資源。2013年,某西方公司收購北京一家實驗動物公司部分股權,四年之後該公司在合資公司的持股比例高達95%,在北京實驗動物行業的市場佔有率達到60%~70%,在全國實驗動物市場的佔有率接近三分之一。

  後天發育不足

  高端模式動物的發展被“卡脖子”,與先天起步晚有關,但後天發育不足是主要因素。

  首先是模式動物資源分布不合理,産學研對接不足。國家實驗動物專家委員會副主任委員賀爭鳴、中國科學院動物研究所研究員趙建國等受訪專家介紹,國內大動物研究平臺大多集中在高校和科研院所,他們一般依靠國家科研經費支撐,對科研項目較重視,對市場需求的響應卻不甚敏感。這限制了研究團隊與轉化醫學、藥物篩選等産業團隊的合作,一些科研成果僅囿于高校和科研院所,難以轉化為生物醫藥産業的技術支撐。這讓從事模式動物生産的企業原創力不足。專家表示,現在多數企業對高端動物模型的生産仍停留在模倣、復制階段。

  其次是對基礎研究重視不夠、支持不足。業內專家向記者透露,我國在大型農用實驗動物的培育、保存上投入少,對人源化動物模型等高端模式動物的研發缺乏支持。已有的研發行為大多以分散的科研項目資助為主,尚缺乏國家層面的穩定經費保障和實驗動物學科的專門立項。

  而美國1961年就建成了國家動物疾病研究中心,並以國家經費保障模式動物研究。得益于此,該中心已成為生物醫學等産業的“發動機”,引領全球實驗動物資源的走向。

  再次是高水平模式動物培養體係缺位。以非人靈長類動物為例,它是與人類基因組高度相似的動物,如各種猴類,常被用作高水平模式動物培養。遺憾的是,我國95%左右的非人靈長類動物基地都在民企,其經費投入和技術力量都比較單薄,缺乏科研支持,更未納入國家戰略資源管理,只能生産廉價的“原料”出口歐美國家。歐美國家將其“二次加工”後,常使“原料”身價暴漲。

  比如,國內一只普通食蟹猴售價僅為2萬元,歐美科研機構通過基因工程,將其“模式化”後,該猴的售價將高達數百萬元。多位受訪者呼吁,我國必須狠下功夫建立健全高端模式動物體係。

  彎道超車之計

  模式動物加快發展勢在必行。

  李紅良、賀爭鳴等受訪專家認為,國家應對模式動物加強頂層設計和規劃指導,盡快啟動模式動物“十四五”規劃,為模式動物學科發展制定目標和路線圖。

  他們還建議盡快對模式動物資源開展全國性摸底調查,建立國家模式動物資源庫和模式動物共享服務平臺,為産學研順暢對接掃清障礙。陳洪岩、李文德等受訪專家認為,相關管理部門應整合多方資源,培育有競爭力的動物模型研究企業,為承接科研成果轉化積蓄力量。

  受訪專家建議,應借鑒國際經驗,加大模式動物研發投入,不僅要根據醫藥産業規劃及現有條件,建設國家模式動物資源庫(館)及種源基地,還要在中科院、農科院、武漢大學等模式動物發展高地,布局一批國家重點實驗室、國家工程中心,對高端動物模型研發團隊給予穩定、長期支持。

  “在高端動物模型研發上,我們有後發優勢。”李紅良説,中國是世界上最大的食蟹猴、獼猴原産國,我們應發揮這一優勢,建立非人靈長類動物疾病模型研發和生産基地,實現非人靈長類動物疾病模型産品的穩定、快捷、可批量化生産,實現對歐美發達國家的“彎道超車”。

 

(責任編輯:連迅)

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