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中国专家解读诺贝尔医学奖:“基因敲除小鼠”为何获奖?

2007-10-9 13:13:28 信息来源: 新华网 
  •   中国专家解读诺贝尔医学奖:“基因敲除小鼠”为何获奖? 首都医科大学宣武医院细胞治疗中心主任张愚8日介绍,本年度诺贝尔生理学或医学奖得主的最大贡献在于,他们创造了一套完整的“基因敲除小鼠”的方式,把任意改变小鼠基因变为现实,不仅可以研究单个基因在动物体内的功能,而且为人类攻克某些遗传因素引发的疾病,提供了药物试验的动物模型。张愚介绍,所谓“基因敲除小鼠”,就是先在小鼠的胚胎干细胞上通过基因重组的办法进行基因修饰——就是将胚胎干细胞中的靶向基因改掉,然后
http://www.bioon.com 生 物 谷 网 站    首都医科大学宣武医院细胞治疗中心主任张愚8日介绍,本年度诺贝尔生理学或医学奖得主的最大贡献在于,他们创造了一套完整的“基因敲除小鼠”的方式,把任意改变小鼠基因变为现实,不仅可以研究单个基因在动物体内的功能,而且为人类攻克某些遗传因素引发的疾病,提供了药物试验的动物模型。

    张愚介绍,所谓“基因敲除小鼠”,就是先在小鼠的胚胎干细胞上通过基因重组的办法进行基因修饰——就是将胚胎干细胞中的靶向基因改掉,然后将“修饰”后的胚胎干细胞植入小鼠的早期胚胎,生成嵌合体小鼠。这种嵌合体小鼠长大后,体内同时存在被“修饰”过的基因和未被“修饰”的基因。如果某些小鼠的生殖细胞恰巧被“修饰”过了,则它们就会生出基因完全被“修饰”过的小鼠。

    张愚认为,这种方法本身就是生物医学领域里一项极具开创性的方法,同时,由于人类基因与小鼠基因有90%以上的相似性,因此它在理论上具备了用于心脏病、糖尿病等人类遗传因素引发的疾病研究的可能。

    中国科学院动物研究所研究员周琦表示,这次诺贝尔生理学或医学奖获奖者所做的工作是关于基因重组,其实是一个技术集成的工作,最大的意义在于其对于研究基因的功能、疾病的模型等开创了一个新的局面,对于研究很多人类的遗传疾病,哪些是致病基因提供了技术手段。它能够创造出人类遗传疾病的动物模型,比如小鼠的胚胎干细胞是研究多种人类遗传疾病的理想模型,在阐明人类疾病的发生机理方面发挥了至关重要的作用,为相关生物医药的研发做了前期准备。

   张愚说,人类囊肿性纤维化病就属于一种单基因遗传性疾病,马里奥·卡佩基等三位获奖者已经成功地把这种致病的基因突变移植到小鼠身上,培育出了患囊肿性纤维化病的小鼠,为针对这一疾病治疗研究提供了动物模型,有望在药物或治疗方法上取得突破。但张愚同时表示,由于科学伦理和技术水平的限制,把这种方法用于人类胚胎研究尚不能在短期内实现。

    张愚上世纪90年代初在美国留学时,曾聆听过马里奥·卡佩基教授的讲座,“那个时候他们已经成功地创造了这种方法,十几年过去了,这种方法得到了广泛应用,已经发展成为生物医学领域的一项标准技术。” 

    张愚认为,本年度诺贝尔医学奖授予他们,似乎暗示了诺贝尔奖评审委员会的一种倾向——“如果能在生物医学研究领域取得重大技术革新,得奖只是迟早的事”。对此,周琦表示:“我相信生物医学领域肯定是未来诺贝尔生理学或医学奖的热门方向,比如科学家对再生医学领域的研究肯定会在未来的某个时间获得诺贝尔奖的青睐。”

    周琦则介绍,我国在这一领域目前还处于模仿阶段,未来我国在生物医学和再生医学、胚胎干细胞研究方面可能会有突破,我国已经建立了几个生物技术中心,有几个实验室能做相关的工作。

   张愚指出,目前国内一些科学家已经在生物医学研究领域保持了与国际同步的研究水平。

武汉医学专家解读“基因靶向”

    晨报讯(记者  邹婵娟  程亚  通讯员  蔡敏)昨晚,就新出炉的诺贝尔生理学或医学奖,同济医院血液内科主任张义成教授和同济医学院基础医学院院长李和教授分别接受了晨报记者采访。

    解读:“基因靶向”定向改造基因

   “基因靶向”技术是指利用细胞脱氧核糖核酸(DNA)可与外源性DNA同源序列发生同源重组的性质,定向改造生物某一基因的技术。

    张义成教授解释,科学家可使实验鼠体内的一些“不活跃”基因失去作用,从而发现这些基因的实际功能。把实验鼠体内胚胎干细胞中的某一种基因进行改变,然后返回植入到其胚胎中。这种技术的神奇在于,可以改变人体后代的基因,使携带了改变基因的后代不再患有某种疾病。

    李教授称,“基因打靶”是一项高新生物技术,它使人们能按照设计对哺乳动物细胞基因组进行定点、定量的改变,从而改变细胞或整体的遗传结构和特征。目前,基因打靶已被证明为精确修饰基因组的最有效方法。 

     应用:研究攻克基因缺陷病

    这种技术目前可以广泛用于研究各种与基因有关的疾病,还是以老鼠为例,如果一只患白血病成体内携带的基因有问题的老鼠,可以通过“基因打靶”技术去敲掉这只成鼠体内不好的基因,也就是导致它患白血病的基因,然后将改变了的基因重新植入胚胎中,那么生下来的小老鼠,以及这只老鼠的后代可能就不会患有白血病

    尽管“基因靶向”技术刚刚诞生20余年,全世界的科学家已经利用该技术先后对小鼠的上万个基因进行了精确研究。根据导致人类疾病的各种基因缺陷,科学家培育了超过500种存在不同基因变异的小鼠。这种方法本身就是生物医学领域里一项极具开创性的方法。同时,由于人类基因与小鼠基因有90%以上的相似性,因此它在理论上具备了用于心脏病、糖尿病和癌症等人类遗传因素引发的疾病研究的可能。

    目前,我国研究人员已发现人体烧伤皮肤原位处存在着皮肤干细胞,利用它在一定药剂调控下能使烧伤皮肤原位再生。

   现状:用于人类胚胎研究尚需时日

   李和教授透露,目前,这项成果意义重大,第一可以帮助对基因功能进行研究,第二是制作动物模型,把某种基因植进动物体内或从动物体内剔除,以此来检验某种基因的功能,其三可应用于农牧业生产,用以改良动植物品种。“不过,由于科学伦理和技术水平的限制,把这种方法用于人类胚胎研究尚不能在短期内实现”。 

   湖南专家解读获奖成果“基因靶向”技术意义

    红网10月9日讯(潇湘晨报记者  刘少龙  实习生  何赛)昨日,2007年度诺贝尔生理学或医学奖分别授予两名美国人马里奥·卡佩基、奥利弗·史密斯和一名英国人马丁·埃文斯。诺贝尔奖评审委员会的公报说,三位科学家“在涉及胚胎干细胞和哺乳动物DNA重组方面有着一系列突破性发现”,为“基因靶向”技术的发展奠定了基础。    

    “掌握‘基因靶向’技术,相当于医生治病加了个瞄准镜。这将产生一种全新的医疗技术,也就是筛选人体病变基因,通过干细胞修复受损组织或器官。”湘雅医院神经干细胞实验与临床研究课题组负责人、神经外科博士生导师方加胜教授如此解读本届诺贝尔生理学或医学奖所衍生的巨大意义。  

    瞄准镜是狙击手的最好帮手。在现代医学领域,如果把科学家比作搜索致病基因的狙击手,那么“基因靶向”技术就是他们的瞄准镜。

 可精确瞄准某一特定基因  

 在“基因靶向”技术帮助下,科学家瞄准某一特定基因,可使小鼠体内的特定基因丧失功能。此类“基因敲除”试验可帮助人们了解基因在胚胎发育等多种现象中发挥何种作用。“基因靶向”技术为阐明人类疾病的发生机理发挥了至关重要作用。  

 方加胜教授说:“由于老鼠有着和人类非常类似的基因,在老鼠身上成功,说明在人身上成功的日子不会久远。”  

 所谓“基因靶向”技术是指利用DNA可与外源性DNA同源序列发生同源重组的性质,定向改造生物某一基因的技术。借助这一从上世纪80年代发展起来的技术,人们得以按照预先设计的方式对生物遗传信息进行精细改造。  

 尽管“基因靶向”技术仅诞生20余年,全世界的科学家已经利用该技术先后对小鼠的上万个基因进行了精确研究。根据导致人类疾病的各种基因缺陷,科学家培育了超过500种存在不同基因变异的小鼠,这些变异小鼠对应的人类疾病包括心血管疾病、神经病变、糖尿病和癌症等。 

 “基因靶向”技术要通过胚胎干细胞技术来实现,对此方加胜进行了解读。
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生物频道录入:Lily Lee    责任编辑:aifangli 
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