医学
CRISPR用于在狗中创建自闭症模型
中国科学家利用基因编辑技术在狗中创建了已知的首个自闭症谱系障碍模型，为研究治疗该病症开辟了新途径。
该团队表示，他们使用CRISPR/Cas9工具对SHANK3基因进行了突变，因为这一基因的突变在自闭症患者中反复出现。然后，他们创造了多条比格犬系，这些犬表现出了在谱系患者身上观察到的行为，比如社交退缩和焦虑。
中国科学院(CAS)、北京卓能基因科技和耶鲁医学院的研究人员上个月在《自然-分子精神病学》杂志上发表了他们的研究。
自闭症谱系障碍是一种被视为终身的发育性状况，影响全球约1%的人口。它可能影响一个人的交流和互动，可能包括重复行为和强烈兴趣。
尽管没有单一已知原因，但研究人员已经确定了可能导致该病症的基因突变。
中国团队指出，过去曾经使用老鼠和非人类灵长类动物来模拟自闭症谱系障碍，希望理解“分子和神经回路机制”。
但他们表示，这两者都不是理想的。老鼠的大脑和行为与人类非常不同，因此基于老鼠模型的任何治疗可能不适用于人类，根据该论文。而非人类灵长类动物的行为虽然更接近人类，但它们的繁殖周期长，出生率低，使它们难以用于研究。
中国科学院遗传与发育生物学研究所的教授Zhang Yongqing告诉《南华早报》：“自闭症谱系障碍的核心特征是社交行为障碍，这在啮齿动物，甚至非人类灵长类动物中都无法忠实再现。”
研究人员在论文中表示，狗可能是一个更合适的模型，因为它们与人类有复杂的社交互动，以及类似的药物代谢。狗还有较高的繁殖率，使它们更适合用于研究。Zhang表示，狗与人类的互动“与人类之间的互动非常相似”，研究人员可以利用这些相似之处来研究自闭症等人类状况。
根据美国国家精神卫生研究所的说法，自闭症谱系障碍患者可能具有一系列严重程度不同的特征，包括高度集中的兴趣、感觉需求和厌恶、社交互动、表达和情感困难。目前的治疗包括改善社交和生活技能，以及治疗焦虑和攻击等行为症状。
Zhang表示，虽然研究人员已经能够更好地理解与自闭症谱系障碍相关的基因，但在治疗该病症方面并没有取得重大进展。“我们仍然有些摸不着头脑，”他说。
研究人员希望狗模型可以用于开发新药物来治疗该病症，以及确定社交调整干预措施。
在研究中，他们对携带突变基因的狗进行了行为测试，以了解它们与对照组的差异。这包括使用机器学习来分析尾部位置和摇摆，以及观察与人类和其他狗的互动。论文称，他们发现突变狗“表现出明显和稳健的社交行为缺陷，包括社交退缩和减少与人类的社交互动”。
Zhang表示，利用人工智能分析尾部位置和摇摆等事物，使团队能够了解动物的“情绪状态”。
当突变狗更加社交退缩，尾巴僵硬或藏起，并且摇摆较少时，团队发现它们血液中的应激激素皮质醇水平也显著升高。
研究团队还开发了一种眼动追踪技术来分析狗的行为，这是一种已经用于研究人类行为的方法，他们在同一天发表的另一篇论文中概述了这一技术。
“眼动追踪是一种非常可转换的技术，”Zhang说，并补充说，这在老鼠等模型中很难研究，因为眼神接触对它们的行为不像对狗那样重要。他表示，一个研究方向是“评估药物和非侵入性干预策略”的潜力，比如经颅磁刺激疗法，这可能需要与其他科学家合作。
另一个方向是使用在谱系患者中已经确定为突变的不同基因来开发更多的狗模型，并比较影响。
然而，他表示，尝试编辑与自闭症相关的其他基因失败了，而SHANK3基因的突变是“幸运”的。他说：“我们不知道为什么这个成功了而其他失败了，”并补充说，需要进行更多的试验来产生其他基因的成功突变。
Zhang表示，狗模型还可以用于研究由基因突变引起的其他与大脑发育相关的状况。
本文译自 South China Morning Post，由 BALI 编辑发布。