待到抗疫成功时,别忘了这些“动物英雄” | 视界

日期:2020-03-22 17:13  分享到:
来源 : 《南方》杂志

《南方》杂志全媒体记者  | 杨洋

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广东省实验动物监测所的一间动物室内,几只新西兰大白兔正在悠然地吃着兔粮,偶尔啜一口清水。这是科研人员研制新冠病毒N蛋白表达菌株制备大量2019-ncov-N蛋白后,正在通过兔子免疫制备多克隆抗体、筛选单克隆抗体,为抗击新冠肺炎病毒科研提供抗体原料。

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与此同时,该所遗传工程小鼠资源团队与钟南山院士团队合作,已完成相关腺病毒转染人ACE2基因小鼠模型的构建。另外8只实验猴的RNA疫苗免疫试验正在进行。

3月17日的国务院联防联控机制新闻发布会带来疫苗进展的消息,中国工程院院士王军志介绍,疫苗进入临床试验之前,必须要完成三个方面的研究,即药学方面的研究、有效性的研究和安全性的研究。这三方面要求用一句话概括就是,要生产出合格的疫苗样品,必须首先在动物实验中证明它的安全有效以后才能进入临床试验。

动物模型作为人类的替身,是抗疫攻关安全性必须通过的一关。

“广东研发”把N蛋白垄断高价“打趴”  

广东动监所是国内第一家通过国际实验动物委员会(ICLAS)动物质量网络实验室能力评价验证的实验室,参与过猪新发冠状病毒的研究,证实蝙蝠冠状病毒感染猪并致病,合作的论文于2018年刊载在顶尖科学期刊《Nature》(《自然》),具有新冠病毒相关的研究经验。

今年初的新冠病毒暴发,研究员黄韧和他的团队分析,冠状病毒中的N蛋白相对保守,在病毒的结构蛋白中所占比例较大,感染早期机体就能产生抗N蛋白的高水平抗体,利用N蛋白,可建立快速检测新型冠状病毒血清抗体方法。动监所本想要尽快投入研究,向国际市场询价购买SARS的N蛋白,结果价格让人大跌眼镜。

“1毫克的冠状病毒N蛋白要价9万元人民币。”黄韧是动监所的原所长、中国实验动物学会副理事长,他说当时动监所做了动员,“咱自己干”  。

动监所于1月17日在NCBI网站上查询到新型冠状病毒基因组全序列后,立即启动密码子优化和基因合成等工作,经过艰难的攻关,春节假期间顺利构建了表达该蛋白的载体和菌株,2月1日鉴定蛋白表达成功。

这个时候一个现实问题摆在动监所团队的面前,这个“比黄金还贵”的N蛋白,要不要卖?

“不卖!我们全部送出去。”黄韧说,当时团队一致做了一个重大的决定,“新冠抗疫,时间就是生命。我们响应号召,‘把论文写在祖国大地上’,把成功构建的N蛋白载体与国内外共享,直接为科研人员节省7至10天宝贵的研发时间,就是救了很多人的性命。”

当天丛锋博士就在网上发布了无偿提供N蛋白菌株的消息,当晚求赠机构即超过20家。研究员伍妙梨记得,第二天她早上7点赶到单位准备加班培养菌株,发现丛锋博士睡着在机器旁,实验室已经培养出了大量新的菌株。原来丛锋为了满足国内外的需求,半夜2点回去,通宵达旦加班。

伍妙梨介绍,截至3月4日,动监所累计向全球共享1127份菌株,发放对象包括美国、新加坡、新西兰等国家的科研机构。

通过载体菌株共享,厦门万渤生物利用菌株表达蛋白开发的检测卡可以15分钟测出抗体,广东CDC利用菌株制备的ELISA试剂盒正在验证,天津一瑞生物利用菌株制备抗体快速检测卡向湖北等地区捐赠,中国计量科学研究院利用菌株研制并发布了新型冠状病毒核衣壳蛋白溶液标准物质,目前抗体检测方法已经写入国家诊疗方案。

由于广东动监所大范围的无偿共享,冠状病毒N蛋白市场供应充足,市场价格降至0.3万元/毫克,打破国外价格垄断行为。“全球抗疫的大势下,我们乐见垄断价格被‘打趴’,有助于降低研究成本。”丛锋博士的团队仍在持续攻关,利用N蛋白表达菌大量获得N蛋白,进一步免疫小鼠或大白兔,制备多克隆抗体、筛选单克隆抗体,为科研抗疫提供抗体原料。

“动物英雄”为抗疫作出贡献  

除了兔子以外,小鼠和猴子也为抗疫做出重大的贡献。

疫情期间的药物和疫苗研发,都需要动物模型支撑。

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动物模型是什么?中国医学科学院实验动物研究所研究员秦川在17日的国务院联防联控机制新闻发布会上,形象地解答了这个问题。动物模型就是在实验室里研制的新冠“病人”,疫苗和药物都要经过这种特殊“病人”的检验,才能用到真正的病人身上。

但是老鼠和人不一样,没有ACE2基因,恰恰这个基因又是新冠病毒进入人体细胞的“钥匙”。为了在短时间内快速构建出合格的小鼠动物模型,让小鼠具备感染新冠病毒的能力,动监所遗传工程小鼠资源团队与钟院士团队合作,开展腺相关病毒转染人ACE2基因小鼠模型构建。

具体来说,就是将携带人ACE2的腺相关病毒载体通过肺部或血液,将该载体输送至小鼠的呼吸道、肺、肝、肠等新冠病毒主要靶器官,载体转染组织细胞后,使小鼠细胞表达人ACE2基因,从而获得感染新冠病毒的能力。

黄韧介绍,目前已经完成小鼠给药,接下来将对小鼠组织中ACE2进行免疫组化定位和Westerblot定量分析,确定表达水平后,将送至P3实验室开展攻毒实验和病理表型分析,满足科研需要。

猴子作为与人类近亲关系,是更理想的新冠肺炎病毒感染模型动物。

珠海丽凡达生物技术有限公司启动应急攻关,第一时间构建了针对新冠病毒疫苗株。省动监所脑疾病模型研究团队负责人李舸博士,主动将本应用于团队科研实验开展的8只实验猴无偿提供给对方,开展新冠疫苗免疫试验。

据介绍,2020年2月26日这8只猴子完成所有免疫工作,血清抗体检测初步发现血清中和抗体水平较高。现正准备将动物送至P3实验室开展攻毒实验。

“在与病毒的抗争中,动物是我们人类的受难者和替身,所以我们都尽可能地保障动物福利。”省动监所GLP中心主任关业枝介绍,省内颁布了《广东省实验动物管理条例》,对于实验动物的饲养和使用有严格的规定。在此基础上,动监所还会给予动物细致的关怀,例如给猴子们加餐苹果和坚果,给动物们放放音乐玩玩玩具,有时候让同类动物相互串串门加强情感交流。

争取建设大动物实验室

3月12日,广东省政府新闻办举行第41场疫情防控新闻发布会,省科技厅副厅长龚国平在发布会上透露,广东组织国家科研机构和企业,开展腺病毒载体疫苗、重组蛋白疫苗、mRNA疫苗的研发,取得了阶段性进展。免疫动物产生了抗体,部分疫苗即将进入动物攻毒保护实验和安全性评价。

实验动物在其中起了重要的作用,是保障生物安全的重要一关。

然而这次疫情当中,也突出反映出我省缺乏高等级生物安全大动物实验室的短板。比如,在疫苗研究中,广东的疫苗前期研究走在国内前列,但研制出的疫苗却没办法在我省开展猴等大动物攻毒验证试验,只能求助于外省,云南两家、武汉一家、哈尔滨一家。

龚国平在发布会上透露,广东在生物医药创新方面将继续发挥政策引领作用,重大科技平台方面,争取建设高等级的生物安全实验室和大动物模型研究中心,强化再生医学与健康、生命信息与生物医药这两家省实验室的建设,同时建设一批粤港澳联合实验室和临床医学研究中心。

向动物英雄致敬

实验动物是人类的”替身“或”替难者“,是生命科学研究中必备的四大要素之一。至2016年,诺贝尔生理学或医学奖中已有26项用到了实验动物。没有实验动物,就没有今天生物医学的发展和进步。

在抗击新冠病毒中,实验动物疾病模型发挥了不可或缺的作用。无论何种技术路线的新冠病毒疫苗和药物研发工作,都离不开实验动物模型来评价安全性和有效性。

我们应该向这些动物英雄致敬,感谢它们为人类生命健康作出的牺牲和贡献,并且保障好它们的动物福利。

 

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本文责编 | 李焱

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