大家好,在介紹自己的具體工作之前,先介紹一下我的身份——我是替身。你以為我是保鏢?不,我是人類的替身。

人類替身?聽起來像是在說大話吧?但我還真不是說大話。人吃五谷雜糧,總會有生病的時候吧?一旦生病就可能需要藥物治療。哪種藥物有效哪種藥物無效,總不能直接拿人試吧?這個時候,人類的替身——醫(yī)學(xué)實驗動物就應(yīng)運(yùn)而生了。當(dāng)然,不是每一種疾病都能用同一種動物做實驗,事實上,科研人員需要根據(jù)試驗?zāi)康牡牟煌x擇和人類最接近的動物進(jìn)行醫(yī)學(xué)實驗。對!我就是一個替人類接受實驗的動物替身。
我和我的同伴是一類特殊的動物群體,都來源于自然界的原種動物,但與原種動物又有所不同。有時候,科研人員會通過人為選擇、雜交、近交和誘變等遺傳方法,改變我們原有的遺傳組成,使我們具有了人類研究所需要的特征。甚至有時候,科研人員進(jìn)行動物培育的過程中,會讓我們經(jīng)歷脫胎換骨的改變,我們的遺傳物質(zhì)經(jīng)歷了重新組合、純化和穩(wěn)定的變化過程。總之,我們是原種動物經(jīng)過遺傳改良后的產(chǎn)物。
由于我們不單純是動物爸爸和動物媽媽交配產(chǎn)生的后代,而是用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)如基因編輯技術(shù)培育的產(chǎn)物,可以說,我們是現(xiàn)代高科技的產(chǎn)物,是動物爸爸、動物媽媽和科學(xué)家三者的智慧結(jié)晶。但相對于原種健康動物而言,我們卻又是不同程度的“病態(tài)動物”。

作為人類醫(yī)學(xué)實驗的替身,我們?yōu)槿祟惖慕】党惺苤鞣N痛苦,有些同伴甚至還為此奉獻(xiàn)出了寶貴的生命。毫不謙虛地說,我們是“舍己為人”的模范,是醫(yī)學(xué)界的實驗“明星”,是衡量藥物價值的“活天平”。
千萬不要小看我們的作用。世界上,80%以上的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎的成果,都與我們的付出息息相關(guān)。所有人類使用的疫苗和藥物,理論上也都要先在我們身上驗證其療效和安全性。
在傳染病研究和防控方面,我們更是功不可沒。傳染病是威脅國家生物安全和人類健康的頭號殺手。傳染病防控體系的動物模型平臺,可以使人類第一時間研制出模型,通過我們認(rèn)識疾病的本質(zhì),研發(fā)相應(yīng)的疫苗和藥物,及時對抗傳染病,呵護(hù)人類健康。
2021年在北京展覽館舉行的國家“十三五”科技創(chuàng)新成就展上,就重點(diǎn)展示了近年來依靠我們實驗動物取得的重大科技成果。
比如,新冠病毒如何感染人體?它是通過什么途徑進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部的?病毒會在體內(nèi)哪些器官內(nèi)復(fù)制?人體免疫系統(tǒng)如何對抗這些入侵者?這些病毒最終會對人體造成哪些損害?這些病毒又是如何在自然界傳播的?科學(xué)家要想研究清楚這一系列問題,就只能通過我們這些替身代替人類進(jìn)行醫(yī)學(xué)實驗。
比如,在抗擊新冠肺炎的過程中,中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)實驗動物研究所團(tuán)隊培育了血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2(ACE2)高度人源化的實驗動物,在其體內(nèi)證實了新冠病毒受體,再現(xiàn)了新冠肺炎病毒COVID-19的病原體感染、復(fù)制、宿主免疫和病理過程,率先構(gòu)建了受體人源化小鼠和恒河猴模型,被《自然》雜志評價為國際上最早的新冠肺炎動物模型,為后續(xù)疫苗、藥物等研究突破了技術(shù)瓶頸。
此外,研究團(tuán)隊還利用動物模型揭示了新冠病毒經(jīng)呼吸道飛沫、密切接觸、氣溶膠、糞口、結(jié)膜等途徑的傳播能力,首創(chuàng)了COVID-19藥物有效性的動物模型評價技術(shù),用該模型評價了126種藥物,并篩選出8種有效藥物或抗體,傳播途徑與藥篩結(jié)果陸續(xù)納入國家衛(wèi)健委診療方案第二至第七版,為疫情防控和臨床救治提供了實驗依據(jù)。
臨床上,研發(fā)任何一種新藥或疫苗,在進(jìn)行人體實驗前都一定要通過實驗動物進(jìn)行安全性和有效性評價。研究團(tuán)隊首創(chuàng)了COVID-19疫苗保護(hù)性的動物模型評價技術(shù)并向全球公布,完成了國家部署80%疫苗的評價,其中11種進(jìn)入臨床試驗,這其中包含了第一個進(jìn)入臨床試驗和第一個上市的疫苗。上述成果發(fā)表后被《細(xì)胞》《自然》《科學(xué)》等期刊的200余篇論文所引用,入選2020年度“中國生命科學(xué)十大進(jìn)展”。
在使用實驗動物方面,國際上總的原則是“尊重生命,科學(xué)、合理、人道地使用動物”,遵循“3R”原則即替換(Replacement)、減少(Reduction)和優(yōu)化(Refinement)?!疤鎿Q”是指盡量用其他的方法替代動物實驗,或用相對簡單的動物替代復(fù)雜的動物,最終理念是避免動物實驗,從根本上解決動物實驗帶來的福利、倫理等問題。
“減少”的意思就是減少數(shù)量的使用,通俗地講,只要能得出結(jié)果,說明問題,使用我們的數(shù)量越少越好。
“優(yōu)化”是在減少、替代的基礎(chǔ)上,優(yōu)化動物實驗的所有環(huán)節(jié),特別是動物實驗方案,使動物實驗高效準(zhǔn)確,達(dá)到節(jié)省、愛護(hù)動物的目的。
目前,人類盡力提供動物舒適的實驗環(huán)境,熟練掌握實驗技術(shù),從每個環(huán)節(jié)上都將可能的痛苦降到最低,并積極探討替代方法,減少或不用動物做意義不大的實驗等,這些都是關(guān)護(hù)我們的最合適做法。
作者:北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院比較醫(yī)學(xué)中心副研究員 楊師