科技日报记者 赵汉斌
在创新药物研发与脑科学前沿领域,实验猕猴已成为不可或缺的战略资源。
记者10月23日从中国科学院昆明动物研究所获悉,近期我国在实验猕猴研究领域取得重大进展,由该所持续建设的猕猴生物资源库,通过系统性基因组与表型数据分析,成功构建了覆盖900余只中国猕猴表型遗传资源平台。这一突破性进展将为解决长期困扰生物医药产业的“用猴慌”问题提供关键技术支撑。

破解“用猴慌”难题迫在眉睫
回顾几年前,随着新冠疫情以来全球生物医药研发竞争加剧,国内的研究人员常常面临实验动物的缺口,以及研究中“等米下锅”的窘境。
“尽管我国拥有丰富的猕猴资源,但符合高标准实验要求的个体供应持续紧张。”中国科学院昆明动物研究所研究员吴东东透露,疫情期间,为优先保障国内疫苗研发,我国自2020年起停止了实验用猴的商业出口。
更令人担忧的是,实验用猴还面临着“质量危机”。“高品质实验猴是取得可信实验结果的前提。”长期从事人类疾病研究的姚永刚研究员表示,由于缺乏精准的遗传背景和表型数据,实验结果的不可重复性,成为困扰科研人员的普遍难题。
面对这一难题,自2023年起,中国科学院昆明动物研究所依托“模式动物表型与遗传研究国家重大科技基础设施”,启动了猕猴生物资源库计划,旨在为每只猕猴建立完整的“终身档案”,这个档案将包括全基因组序列、医学影像、生理生化指标、行为学数据等全方位信息,建成了一个动态的生物大数据中心。
猕猴生物资源库实现“精准选猴”
“从中国猕猴遗传表型队列Ⅰ期研究成果看,我们的团队近期完成对919只中国猕猴的基因组数据和52种表型指标的分析,并取得三大关键突破。”吴东东介绍。
首先,研究首次揭示中国猕猴群体具有独特的遗传优势。与印度猕猴相比,中国猕猴表现出更高的遗传多样性、更低的遗传负荷,且近交风险系数显著较低,这为培育高质量实验猴提供了优越的种质基础。
其次,研究发现了珍贵的自发疾病模型。团队鉴定出DISC1基因的有害突变会导致猕猴出现与人类精神疾病相似的表型,包括刻板行为、工作记忆受损及脑功能连接异常,为精神疾病研究提供了理想动物模型。
更重要的是,研究发现不同个体在药物靶基因功能上存在显著差异。“这意味着在进行药物评价前,必须对实验猴进行药物靶基因分型筛查。”中国科学院昆明动物研究所副研究员张宝林认为:“这一发现将极大提升药物研发的精准度和成功率。”
通过大规模猕猴遗传和表型数据的采集,该研究首次刻画了中国猕猴的突变景观图谱,解析了中国猕猴部分表型背后的遗传基础。另外,通过反向遗传学的思路,发掘到一个潜在的自发疾病动物模型。这一研究结果近日以《正向和反向基因组筛选研究,增进了对中国猕猴大群体表型变异的理解》为题,发表在《自然·通讯》期刊上。

丰富资源助力生物医药强国建设
“猕猴生物资源库的建设不仅解决了当下的‘用猴慌’问题,更对我国生物医药发展具有深远战略意义。”中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心的孙强研究员说。
研究团队通过建立猕猴“终身档案”系统,不仅可以根据实验需求筛选具有特定遗传背景的个体,从根本上提升科研的精准度和可重复性,另外也能从自然群体中发掘自发罹患某种遗传疾病的动物模型,从而规避由于基因编辑带来动物伦理的风险。
“这一平台将有助于推动我国猕猴资源的创新利用,助力生物医药强国建设,在全球生命科学竞争中掌握更多话语权。”姚永刚说。
在位于昆明西郊的国家非人灵长类实验动物资源库,记者了解到,随着样本量和表型指标的持续扩大,猕猴生物资源库将成为我国生物医药创新的重要基础设施。这一突破标志着我国在实验动物资源建设方面迈出了关键一步,将为创新药物研发、疾病机制研究提供坚实保障。
另据介绍,随着资源库建设继续完善,研究团队还将推动数据共享平台开发,助力我国生物医药产业实现高质量发展。
(受单位供图)

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