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一只实验动物的“替身告白”

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大家好,在介绍自己的具体工作之前,先介绍一下我的身份——我是替身。你以为我是保镖?不,我是人类的替身。

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人类替身?听起来像是在说大话吧?但我还真不是说大话。人吃五谷杂粮,总会有生病的时候吧?一旦生病就可能需要药物治疗。哪种药物有效哪种药物无效,总不能直接拿人试吧?这个时候,人类的替身——医学实验动物就应运而生了。当然,不是每一种疾病都能用同一种动物做实验,事实上,科研人员需要根据试验目的的不同,选择和人类最接近的动物进行医学实验。对!我就是一个替人类接受实验的动物替身。

  我和我的同伴是一类特殊的动物群体,都来源于自然界的原种动物,但与原种动物又有所不同。有时候,科研人员会通过人为选择、杂交、近交和诱变等遗传方法,改变我们原有的遗传组成,使我们具有了人类研究所需要的特征。甚至有时候,科研人员进行动物培育的过程中,会让我们经历脱胎换骨的改变,我们的遗传物质经历了重新组合、纯化和稳定的变化过程。总之,我们是原种动物经过遗传改良后的产物。

  由于我们不单纯是动物爸爸和动物妈妈交配产生的后代,而是用现代科学技术如基因编辑技术培育的产物,可以说,我们是现代高科技的产物,是动物爸爸、动物妈妈和科学家三者的智慧结晶。但相对于原种健康动物而言,我们却又是不同程度的“病态动物”。

作为人类医学实验的替身,我们为人类的健康承受着各种痛苦,有些同伴甚至还为此奉献出了宝贵的生命。毫不谦虚地说,我们是“舍己为人”的模范,是医学界的实验“明星”,是衡量药物价值的“活天平”。

千万不要小看我们的作用。世界上,80%以上的诺贝尔生理学或医学奖的成果,都与我们的付出息息相关。所有人类使用的疫苗和药物,理论上也都要先在我们身上验证其疗效和安全性。

在传染病研究和防控方面,我们更是功不可没。传染病是威胁国家生物安全和人类健康的头号杀手。传染病防控体系的动物模型平台,可以使人类第一时间研制出模型,通过我们认识疾病的本质,研发相应的疫苗和药物,及时对抗传染病,呵护人类健康。

2021年在北京展览馆举行的国家“十三五”科技创新成就展上,就重点展示了近年来依靠我们实验动物取得的重大科技成果。

比如,新冠病毒如何感染人体?它是通过什么途径进入细胞内部的?病毒会在体内哪些器官内复制?人体免疫系统如何对抗这些入侵者?这些病毒最终会对人体造成哪些损害?这些病毒又是如何在自然界传播的?科学家要想研究清楚这一系列问题,就只能通过我们这些替身代替人类进行医学实验。

比如,在抗击新冠肺炎的过程中,中国医学科学院医学实验动物研究所团队培育了血管紧张素转换酶2(ACE2)高度人源化的实验动物,在其体内证实了新冠病毒受体,再现了新冠肺炎病毒COVID-19的病原体感染、复制、宿主免疫和病理过程,率先构建了受体人源化小鼠和恒河猴模型,被《自然》杂志评价为国际上最早的新冠肺炎动物模型,为后续疫苗、药物等研究突破了技术瓶颈。

此外,研究团队还利用动物模型揭示了新冠病毒经呼吸道飞沫、密切接触、气溶胶、粪口、结膜等途径的传播能力,首创了COVID-19药物有效性的动物模型评价技术,用该模型评价了126种药物,并筛选出8种有效药物或抗体,传播途径与药筛结果陆续纳入国家卫健委诊疗方案第二至第七版,为疫情防控和临床救治提供了实验依据。

临床上,研发任何一种新药或疫苗,在进行人体实验前都一定要通过实验动物进行安全性和有效性评价。研究团队首创了COVID-19疫苗保护性的动物模型评价技术并向全球公布,完成了国家部署80%疫苗的评价,其中11种进入临床试验,这其中包含了第一个进入临床试验和第一个上市的疫苗。上述成果发表后被《细胞》《自然》《科学》等期刊的200余篇论文所引用,入选2020年度“中国生命科学十大进展”。

在使用实验动物方面,国际上总的原则是“尊重生命,科学、合理、人道地使用动物”,遵循“3R”原则即替换(Replacement)、减少(Reduction)和优化(Refinement)。“替换”是指尽量用其他的方法替代动物实验,或用相对简单的动物替代复杂的动物,最终理念是避免动物实验,从根本上解决动物实验带来的福利、伦理等问题。

“减少”的意思就是减少数量的使用,通俗地讲,只要能得出结果,说明问题,使用我们的数量越少越好。

“优化”是在减少、替代的基础上,优化动物实验的所有环节,特别是动物实验方案,使动物实验高效准确,达到节省、爱护动物的目的。

目前,人类尽力提供动物舒适的实验环境,熟练掌握实验技术,从每个环节上都将可能的痛苦降到最低,并积极探讨替代方法,减少或不用动物做意义不大的实验等,这些都是关护我们的最合适做法。

作者:北京协和医学院比较医学中心副研究员 杨师

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