国家遗传工程小鼠资源库位于南京高新开发区,拥有约4万只基因剔除小鼠,是亚洲最大的基因工程小鼠服务平台。该资源库由12位海归学者领衔,致力于通过基因剔除技术研究基因与疾病的关系,已建立30多种疾病动物模型。
基因剔除技术是2007年诺贝尔医学奖的核心成果,通过人为增加、减少或改变基因,研究其对生物体的影响。小鼠因其基因组与人类高度同源(超过99%)、繁殖力强、成本低,成为理想的模式生物。资源库的小鼠生活在恒温恒湿的“五星级”环境中,饮用钴射线照射的纯净水,食用专门配比的饲料,每日饲养费用高达5万元。
资源库的研究团队由12位全日制教授和60多位博士、硕士组成,每位教授领导一个独立实验室,研究方向各异。例如,高翔教授(南京大学模式动物研究所所长)将基因剔除技术引入国内;何玉龙博士(剑桥大学分子生物学博士)专注于肿瘤生物学;徐璎博士(东京大学生物学博士)和陈炯博士(加州大学细胞及发育生物学博士)等也各自带领团队。研究人员通过显微注射将改造的基因导入胚胎干细胞,再植入小鼠体内,跟踪其发育过程,以揭示基因功能。例如,通过剔除瘦素基因,发现其缺失导致糖尿病,目前已发现十多种与糖尿病相关的基因。
资源库在国际上具有重要地位,高翔教授曾作为中国唯一代表参加国际小鼠基因剔除联盟研讨会。此外,资源库已成为生物医药外包的新平台,与美国一家著名药企签订了3年合作协议,开展转基因、基因剔除和药物筛选等8项合作项目。药物筛选中,小鼠疾病模型(如糖尿病、高血压、癌症)作为首批“试药者”,可筛选出约30%无效药物,加速新药研发。
尽管基因剔除技术在小鼠上成功应用,但人类疾病涉及3万多个基因的复杂变异和组合,且机体动态变化,因此该研究仍处于基础阶段,可能为20年后的医学突破奠定基础。