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沈月雷:模式动物发展需加大研发和共享力度

来源:生物谷
摘要:编者按:模式动物是生物医学研究的基础,也是国家必需的战略资源,相比欧美日等发达国家,我国在这方面的发展基础明显薄弱,但随着国家相关部门的重视及自然科学基金的资助,模式动物在国内快速发展,且未来中国模式动物如加大研发、构建保存和共享机制,将会步入一个新的台阶。2013年10月15日,生物谷就国内模式动物发展......

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编者按:模式动物是生物医学研究的基础,也是国家必需的战略资源,相比欧美日等发达国家,我国在这方面的发展基础明显薄弱,但随着国家相关部门的重视及自然科学基金的资助,模式动物在国内快速发展,且未来中国模式动物如加大研发、构建保存和共享机制,将会步入一个新的台阶。2013年10月15日,生物谷就国内模式动物发展现状及未来蓝图这些问题,采访了北京百奥赛图基因生物技术有限公司董事长沈月雷博士。

生物谷:请问,模式动物与生物医学研究现阶段国内的研究概况是什么?

沈月雷:模式动物是当代生物医学研究的基础,可以说是国家生物医学医药研究所必需的战略资源。尽管我们公司才成立4年,但我们非常有幸能够很快被国内外科研机构认可,客户包括国内所有的重点高校和生物医学科研院所以及欧美日韩等西方国家客户。每年获得的小鼠基因敲除课题数在世界上已名列前茅。但总体来讲,国内动物模型的建立和后续的应用开发一直处于起步阶段,基本上是通过购买国外已有的动物模型进行科学研究,不仅费用高、周期长,应用拓展因其知识产权保护等受到极大的限制,而且在原创性方面也落后于国外同行。最近几年,随着我们各种人才政策的实施,越来越多海外回来的学者开始承担起生物医学研究的大梁,跨国药企在中国设立研发中心,以及国内医药企业更加注重药物开发的原创性,目前国内对模式动物研究与需求正在逐渐成长。

生物谷:国外在这方面发展情况是怎么样?同国内研究相比,其侧重的方向是否一致?为什么?

沈月雷:模式动物作为生物医学医药研究领域的战略资源,在欧美日等发达国家得到了极大重视,并通过各种投入积累了大量的模式动物资源。这个资源为西方国家基础生物医学研究和医药开发奠定了坚实的基础。如果我们不重视这个资源的构建,未来我国在生物医学医药研究领域,整体水平上将距离国外先进水平将越来越远。这是因为这些资源不能像信息技术一样可以通过网络实现快速跟进。模式动物是一种比较特殊的资源,中国与国外很难实现共享。进而转化为西方国家在先进的生命科学研究和生物医药领域的垄断优势。当今,发达国家主要通过愈来愈严格的知识产权保护来实现和巩固其垄断优势。

由于知识产权限制,很多疾病模型,如果是由国外实验室开发出来,国内医药研发企业几乎不可能得到,这实际上进一步又严重影响到我国的医药创新。以前我们的企业客户主要是跨国药企,最近一些国内医药企业找我们联系制备模式动物,说明国内企业也对创新药物研发开始有需求。如果是由国内科研机构研发出新的模式动物,一旦能够成为进行疾病研究和药物筛选开发的模型,就可以在国内迅速向医药企业转移,无疑将加快我国在新药研发方面的步伐。

国内外的区别还体现在,国外应用模式动物进行生物医学医药科研已经是一种常规应用,而我国在这方面还处于零星应用。从品系上来看,国外科研实验室因为更注重于科研探索,所以更多地、不断地制备新的动物模型。而医药企业对模式动物的应用主要是依据科研结果,进行后期应用。但这些模式动物在促进了生物医药的研发进程发挥着巨大而不可替代的作用。比如,目前国外比较侧重于利用模式动物进行药物的临床及安全性评价等方面的应用研究,而国内目前还没有自主研发的相关动物模型。所以,我公司也正在积极地同中国药品食品检定研究院合作开发拥有我国自主知识产权的用于药物评价的标准模式动物。

生物谷:近些年,国家自然科学基金对模式动物与生物医学研究这块的领域资助情况是怎样?

沈月雷:围绕疾病所开展的基础研究已成为当今生物医学研究领域中的主要内容,而利用模式动物建立疾病的动物模型已是其研究的重要手段,对疾病的基础研究和转化研究均具有重要意义,已成为影响该领域发展的一个关键因素。我国医学研究领域中加强人类疾病动物模型研究既是一个现实问题,更是一个迫切问题。近些年国家对模式动物的支持正在加强,在“十五”期间,国家自然科学基金委向科技部推荐了“模式生物与出生缺陷”在“973”中的立项,此项研究在推动我国模式动物方面产生了积极地作用,同时在人才和项目等方面也给予了大力支持。此外,国家自然科学基金委员会医学科学部在2011年的项目指南中将人类疾病的动物模型相关基础列入今后的倾斜支持范围。希望通过长期稳定的支持,推动我国在这方面的研究进展,为生物医学科学研究基础平台建设打下基础。同时也希望通过这种支持,促使研究者能对此领域予以重视。在国家自然科学基金重点项目和基金面上项目中,有多个项目明确提出运用动物模型进行研究。国家自然科学基金对利用模式动物进行生物医学的基础研究越来越重视,资助力度也越来越大。

生物谷:目前,模式动物研发应用的发展有无遇到的瓶颈?有哪些呢?

沈月雷:我国在模式动物方面的基础比较薄弱,一直以来模式动物在生物医学医药研究中的作用没有充分发挥出来。在模式动物品系方面,我国不管是从种类还是数量上面,离发达国家相差甚远。这越来越明显地在阻碍着我国生物医学科研水平的整体提高。随着技术的发展,我们应该考虑一种跨越式发展。对关系到国家医药发展的模式动物,国家以及企业投入力量进行开发,并实现在我国的快速供应和共享。对于科研机构,以世界最快的速度完成模式动物的开发,从而提高我国的科研竞争力。科研竞争力的提高,最终将带动我国整体医药研发水平的提高。为此,中国需要一个强有力的国家资源保种中心。美国Jackson lab目前有7000多种模式小鼠,每年收到各机构捐赠600多种。而我国目前自主研发的模式小鼠少之又少,而且也很难实现良好的流通,实际上是阻碍着我国的生物医学科学研究。国家需要一个高水平的资源保种中心。

生物谷:中国模式动物研发应用的未来发展方向是什么?

沈月雷:我国应该加强模式动物的研发、保存和共享机制,使得我国在模式动物的应用上得到快速提高。在新模式动物的开发上,要不断地采用新的技术,使模式动物的开发实现跨越式的发展。由于传统的同源重组技术依赖于胚胎干细胞分离技术的成熟,而更多的物种都存在胚胎干细胞难分离等问题,迫使学者一直致力于寻找新的基因打靶工具。目前在新的打靶工具进行模式动物制备的研发方面也确实遇到了一些问题,比如新的ZFN、TALEN技术和CRISPR-cas9等技术对于大动物及胚胎干细胞难以分离的物种进行全敲除已经越来越成熟,但是想突破基因敲进及条件性基因敲除以及仍然存在的脱靶问题,一直以来限制了该几项新技术的广泛应用。我们公司也在积极的在这些方面进行突破性的研发工作,希望尽快将该几项技术应用到多物种的敲进及条件性敲除的模式动物制备上来。生物医学研究的最终目的是提高人类健康水平。所以,在模型研发方面,应更多地开发能够推动我国医药研发的模式动物,比如人源化动物模型(一种是将动物体内的特定基因替换为同源的人基因而制备的携带人基因的动物模型;另一种是利用免疫缺陷动物模型,将人的细胞(造血干细胞、肝干细胞等)、组织或器官移植进免疫缺陷鼠体内,生长成人的组织和器官等的动物模型)或者进化位置更高级的模式动物,甚至非人类灵长动物模型。

生物谷:本次论坛侧重的主题有哪些?会议对推动模式动物研发应用有哪些帮助呢?

沈月雷:本次论坛主要侧重于模式动物开发技术的现状及新技术研发现状、模式动物在免疫学、神经学、发育学及细胞生物学等生物医学研究中的应用情况及未来发展方向的交流探讨。届时我们将邀请来自学界和工业界的免疫学、神经学、发育学以及疾病模型等领域近二十位国内外知名专家教授现场做精彩演讲。我们期待通过本次会议,能为不同领域的专家提供一个学术交流、知识碰撞的平台,更希望大家在一些交叉科学领域能够一起努力,做出突破。同时,我们也邀请了来自企业届的模式动物应用领域的专家学者,希望通过大家的交流增强产、学、研的密切结合,清楚地了解生物医学研究与应用对模式动物的真正需求,共同探讨模式动物的未来发展方向。相信,通过本次会议的专家交流、碰撞,能够为中国模式动物的发展提供强有力的支持。

有关沈月雷

1992年本科毕业于武汉大学病毒学及分子生物学系,并考入中国药品生物制品检定所攻读硕士学位。期间主要从事人巨细胞病毒感染早期诊断试剂盒的研制和病毒类疫苗的质检工作。1997年赴美,于2003年在美国University of Massachusetts School of Medicine 获博士学位后,赴 New York University School of Medicine/Howard Hughes Medical Institute 的Dan Littman教授实验室进行博士后研究(2003—2008)。主要是从事利用模式小鼠模型进行自身免疫性疾病致病机理的基础研究。2008年6月在美国麻萨诸塞州发起成立Biocytogen生物技术公司。带领团队研发出多个基因剔除,基因嵌入模式小鼠品系。这些品系正被全球上百个实验室应用。其成果也在包括Nature, Nature Immunology, Immunity 等顶尖杂志上发表。沈月雷博士具有将近20年的免疫学,分子生物学,和基因剔除类模式动物制备和研究经验。2009年11月,沈月雷博士又发起成立了北京百奥赛图基因生物技术有限公司并担任公司的首席科学家。沈月雷博士于2011年4月获选北京市第四批“海聚工程”人才。

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