专访篇：本期中国实验动物信息网专访了北京希诺谷生物科技有限公司模式动物事业部研究员李媛博士，李媛博士围绕基因编辑犬、克隆犬等话题进行了探讨，深入讲解了基因编辑技术、克隆技术与动物伦理福利之间的关系。

中国实验动物信息网：非常感谢李老师接受中国实验动物信息网的专访。据悉，近年来，希诺谷在大动物克隆、基因编辑技术等领域做出了一系列突破性成果，特别在基因编辑犬上具备非凡的实力，请您介绍一下基因编辑犬与其它方法制备的模型犬有什么优势？为什么主要选择犬作为基因编辑对象？

李媛博士：基因编辑疾病模型犬，采用基因工程的方法对犬基因组进行基因编辑，相比自发性和物理、化学等因素诱导的诱发型模型犬而言，其疾病症状为原发症状，表型持续时间长，且具有可遗传性，能够更全面、真实地模拟人类疾病。借助基因编辑动物研究疾病的发病机理、药物的治疗效果、基因的功能已成为现代生物学研究的一个重要手段，其根本目的是要解决人类疾病的预防和治疗问题。因此，在选择实验动物时首先考虑动物的进化程度，在实验可能的条件下，尽量选择功能、代谢、结构及疾病特点和人类相似的实验动物开展相关实验。犬是人类最早驯化的动物，经过三万年的长期驯化，逐渐与人类的生活环境、饮食习惯趋于相同，因此犬与人类在消化代谢、心脑血管、神经系统等功能和结构方面存在着高度相似性。同时由于生活环境的相似性，在模拟人类遗传性疾病的病因和发病机制时，犬模型可以排除环境与基因之间的互作影响，准确模拟疾病的发生机制。此外，约360种犬自发遗传疾病的致病基因与人类一致，其病理、临床疾病特点和人类疾病非常相似。最重要的是，犬拥有丰富的社交、情感和共情特征，其社交语言丰富、易解读，是研究人类社交和情感及相关神经、精神类疾病的理想动物模型。

中国实验动物信息网：希诺谷相继培育出基因编辑动脉粥样硬化疾病模型犬、基因编辑克隆犬、自闭症疾病模型犬、糖尿病模型犬等，目前这些成果转化应用情况如何？主要在哪些研究领域应用？

李媛博士：目前由公司自主研发的模型犬通过自然繁育已经形成了稳定的种群规模，通过与各科研单位合作，针对疾病的发病机制进行了多项深入基础研究；通过与各科研单位合作针对抗体、干细胞和基因治疗新药研发进行了有效性的评估；通过与各医学附属医院、器械研发单位合作针对医疗器械、外科手术等非药物治疗有效性进行了初步的探索。此外，在模型犬的基础上，通过饮食诱导、外科手术等方式诱导其他疾病动物模型。

中国实验动物信息网：对比国内外基因编辑、克隆技术，您认为中国在这些技术上处于什么地位？您怎样看待与动物伦理福利之间的关系？

李媛博士：基因编辑是一种在基因水平上对DNA序列进行改造的遗传操作手段，可以通过如插入、替换或者缺失的手段实现对DNA的定点改造，目前最常用的基因编辑手段包括ZFN、TALLEN以及CRISPR/Cas9技术。截至目前，从有关基因编辑技术的发文量（2000-2019）来看，美国和中国分别占据世界第一（10683篇）和第二（4494篇）的位置，是基因编辑技术领域进行基础研究的主力，总体来说，在基因编辑技术领域，美国是领头者，中国也处于世界前列。2016年，我们希诺谷公司完成了世界首例基因编辑动脉粥样硬化疾病模型犬。

克隆技术的原理是将供体细胞核移入去核的卵母细胞中，通过激活使其重新编程发育，从而产生新个体。目前常用的有体细胞克隆和胚胎干细胞（ES细胞）克隆。1963年，童第周完成了鲤鱼和鲫鱼之间的细胞核移植，是世界上首例异种动物移植，也标志着中国成为继英美之后，第三个掌握克隆技术的国家。在童第周之后，中国科学家在利用成年鱼的肾脏细胞成功制备了三倍体克隆鱼并于1986年将该成果发表于《水生学报》，是世界上第一个报道的体细胞克隆动物。科学界普遍认为犬是最难克隆的动物之一，2005 年，世界第一例来自犬体细胞的克隆案例在韩国取得成功，此后，犬的体细胞克隆技术一直掌握在韩国科学家手中。2017年，中国第一只克隆犬“龙龙”在北京希诺谷公司出生，标志着我国成为继韩国之后，第二个独立掌握犬体细胞克隆技术的国家。2018年，中科院神经科学研究所完成了世界首例非人灵长类动物的体细胞克隆。2019年，北京希诺谷公司完成我国首例完全自主培育的克隆猫“大蒜”，种种事迹表明我国的克隆技术已处于世界前列。

无论是基因编辑技术还是克隆技术诞生的模式动物或者宠物，它们的出生都难以避免的会带来一些关于伦理方面的争议。基因编辑技术和克隆技术的快速发展为人们对疾病的科学认知和预防治疗带来了质的飞跃，可以预见，随着人类对疾病的基因密码的破译，基因编辑技术有可能成为疾病预防和治疗的终极手段。正确的使用基因编辑技术和克隆技术对于无论是对人类疾病的治疗还是实验动物福利来讲是有利的，使用基因编辑技术和克隆技术可以减少筛选实验动物过程中动物的使用数量，符合动物福利的“3R”原则，有助于提升实验动物福利伦理水平。此外，基因编辑技术在动物生产领域也有相应的优势，比如当雄性仔猪经历青春期时，它们的肉会产生令人不快的气味，这种气味被称为“公猪异味”。为了去除公猪的异味，养猪企业会对饲养的公猪进行去势处理，这势必会产生伤口，容易增加疾病感染的几率。通过基因编辑技术敲除公猪SRY基因的HMG结构域，可以实现公猪的性别逆转，可以减少猪场的仔猪去势的工作，这对动物福利改善很有帮助。

中国实验动物信息网：请您谈谈基因编辑疾病模型未来对生命科学、生物医药等研究领域的支撑作用？以及产业需求？

李媛博士：基因修饰动物模型是目前生命科学领域集成度最高的综合性研究体系之一，在认知基因功能、制作人类疾病动物模型、开展新药评估和生产要用蛋白等研发领域具有重要的支撑作用。首先，基因修饰动物模型在探索基因的结构和功能中起了巨大的作用：通过敲除基因破坏基因功能，观察动物体内基因缺失对组织器官生长发育、生理功能及其形态学等的改变，借以确定基因功能。其次，通过基因修饰动物技术建立人类疾病动物模型使医学研究进入了分子医学的新时期。利用基因修饰技术在动物体内模拟和复制人类疾病，研究基因的表达、调控与疾病发生的关系，建立各种接近临床的原发性疾病动物模型，为研究许多疾病的发病机制提供了大量宝贵的资料，也为各种疾病的治疗方法奠定了实验基础。再次，基因修饰动物可用作生物反应器、产生各种药用的蛋白质或生物制品，可用于新药筛选和药效评价，对新药研发、新的治疗方法（如基因治疗和干细胞治疗）起着重要的推动作用，基因修饰大动物（如猪）还可用作异种器官移植的供体，基因修饰动物是生物医学研究最重要的实验动物模型，在生命科学、生物医药研究和开发中起重要支撑作用。

中国实验动物信息网：再次感谢李老师接受中国实验动物信息网的专访。