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主题：用现代分子生物技术可以制造出多基因病的动物模型吗？ -- chalet
家园 嗯，确实不是做这个的。 看到猪模型了就进来看一眼。呵呵。
家园 特地查了一下RNAi transgenic,还真有这东西 最先报道于2003年，以小鼠为模型
Nat Struct Biol. 2003 Feb;10(2):91-2.
Germline transmission of RNAi in mice.
Carmell MA, Zhang L, Conklin DS, Hannon GJ, Rosenquist TA.
值得注意的是，他们用传统转基因的方法转了一系列基因的shRNA,没有效果。后来他们选取了一个新基因Neil，用类似于基因打靶的流程ES，chimera,germline传递的方法得到了有RNA/蛋白knockdown效果的子代。
家园 这篇文章我还真知道 发明这个技术的是纽约SUNY的一个教授，之后他还成立了一个公司来推广这个技术。但问题是，第一这个技术专业说法不是RNAi转基因，而是叫体内RNAi或生殖细胞系双链RNA特异性表达的转基因动物模型。不要小看这些说法的区别，作为一个专业项目申请，如果连科学术语都搞不清楚，这种申请在美国NIH是直接被trash的，因为它反映出项目申请人本身根本就不知道他在做什么。
而是最重要的是行内对这个方法的争论是很大的，基本现在已经看不到这个方法的进一步应用了，不晓得这个项目为什么会采用这么一个有争议的办法。
为什么有争议?原因有二：
1. 传统基因敲除的办法比这个所谓的RNAi转基因更好，这种用lentivirus的办法的最大缺陷是后代得到转基因的比例相当低，耗时类似，但基因敲除可以得到更好的结果，而且RNAi的另一个问题是不能100%的抑制一个基因的表达。
2. RNAi最大的缺点是off-target，在培养细胞中用RNAi得到的数据都要花很多精力去证明效应的特异性，如果在整体动物内导入shRNA，对其结果的解释会更麻烦，这样的结果是很难发在一流的杂志上的。
对于这种不成熟的技术，如果实验室是先得到好的结果，再申请经费也就罢了，但如果实验还没做，就来要钱，那就是放空炮，他们估计连这个技术有什么问题都不清楚。
家园 RNAi不能完全抑制基因表达算缺点么？ 完全同意您提到的RNAi有off-target现象，是这个技术的一大缺陷。但您提到RNAi不能完全抑制基因表达，效果不如基因敲除是另一个缺陷，我不认同。我倒是觉得这是RNAi的一个技术特色。经常有基因半敲没表型，全敲致死，RNAi也许可以解决这个问题。
家园 你混淆了细胞模型和动物模型的关系 目前的技术只能保证RNAi可以有效的用在细胞中，在整体动物中用RNAi，产生off-target效应是不可避免的，这一点可以参考RNAi的奠基动物模型，线虫。在线虫中，很大比例的基因的整体动物RNAi实验表型和同一个基因的基因敲除模型的实验表型不能吻合。这就说明了RNAi不能作为一个有效的手段来研究单个基因在整体动物中的功能。小小线虫都不行，更别说老鼠了。
另一点要指出的是，所有细胞中用RNAi得到的结果必须再在同样的细胞中用原来的基因做一次rescue，否则任何结果是毫无意义的，而这个本位基因的rescue如何在RNAi小鼠中实现？具体方法在理论上我可以给你设计出来，但实用性是极其微小的。
RNAi的部分敲除效应确实对一些持家基因的研究特别有用，但如果用在整体动物上时，你如何控制某个动物内RNAi的效应是多少,你又如何控制这个株系中所有动物的敲除效率一致，还有就是RNAi的效应如何保证有效从F1传到F2，如果不能，实验的持续性如何保证？
家园 支持胡兄观点，花上！ 另外，此标书中反复提到要搞“知识产权”， 这一研究是商业性的？这一“知识产权”的拥有者是谁？ 这些鼠和猪的用户将可能是谁？如何赢利？
家园 由简入繁，不可能一蹴而就 首先，如何知道一种疾病是多基因影响的。方法之一是从医院的病例样本中提取DNA，从中筛查突变，结果和正常人的样本对比。比如，筛查出基因A，在60%的病人中有突变，而正常人中只有10%有突变，因此得到结论基因A可能与这个疾病有关，但还有40%的病人基因A没有突变，或者病人的表型有轻有重，所以推测这个疾病是多基因控制的。
然后说说动物疾病模型，虽然筛查出基因A和这种疾病相关，但是否就是这个基因导致了这个疾病呢？就需要用到分子技术构建动物模型，比如把基因A敲除，或者把带点突变的基因A置换原来基因组中的基因。看看动物是不是也会得这个疾病。很多情况下，动物可能会有此疾病的一部分症状，这样可以比较肯定地说，基因A对此疾病有影响。但往往动物不会表现出这种疾病的全部表型，这就是一个模型的局限型。需要构建更多动物模型，比如敲除基因B，敲除基因C。一般一个动物模型只改变一个基因，这样有利于区分各种通路在一个疾病中的作用，也为治疗起了指示作用（有时候治疗只要干扰一个通路就可以取得效果）。如果想看多基因对这个疾病的影响，就让不同敲除的动物相互交配（这在研究中是很常用的策略）。得到的结果可能是叠加，减轻，或无显著影响等。这样就更明确的基因A，B介导的通路是独立的还是上下游关系。
动物模型很少有能够完全模拟人类疾病所有症状的，但对揭示下游的分子机制很重要，有了分子机制往往能够开发出药物，特异性抑制某一环节，疾病的症状就可能能得到缓解
家园 这个思路有道理 解答了我的疑惑，谢谢！
不过对这个方法还是有疑虑：
如果要用这个方式来研究疾病，那么每个疾病都需要一个模型库，而且是发现/怀疑了哪个致病基因，就要造一个相应的模型（或者挑选人群中/患者中有一定比例的）。随着更多基因的发现，还要去造合并多个基因突变的模型。这个工程量不小。
但是在目前阶段，在这些多基因病中，携带明确异常基因的患者占到总体的比例高吗？应该不高。这些明确了基因背景的（实际也不见得明确，因为其他致病基因还没有明确，已发现基因与未发现基因的关系也是需要研究的）实际是这些多基因病中的一个个很小的亚型，对他们的研究能给整个疾病的研究带来多大帮助呢？
如果动物模型的用途确如您所说，我还是有点担心在目前这个阶段，是否已有必要开始这方面的研究，是否已经没有别的途径来研究了？
另外一点，我估计用这个思路来建动物模型，6000多万只是目前最初的投入，后期还要有不断的补充，总数可能会非常庞大。个人以为，与其用这种繁琐的方式来研究，不如把这些费用投入到预防及相关研究中，收益可能更大。
- 复 这个思路有道理
家园 基础研究和临床应用是两个不同，但同等重要的方面 如果要用这个方式来研究疾病，那么每个疾病都需要一个模型库，而且是发现/怀疑了哪个致病基因，就要造一个相应的模型（或者挑选人群中/患者中有一定比例的）。随着更多基因的发现，还要去造合并多个基因突变的模型。这个工程量不小。的确如此，这个工程量是很大的，凭借一个实验室或一个项目只能完成少数模型，目前世界上有成千上万的实验室用不同动物模型（小鼠，果蝇，斑马鱼，线虫...）进行某些基因突变的改造和研究，也有很多公司/技术平台，提供基因改造，建模的服务。
个人以为，与其用这种繁琐的方式来研究，不如把这些费用投入到预防及相关研究中，收益可能更大我想这里涉及到基础研究和临床应用的问题。我没有临床的经验，但根据我的理解，临床治疗只要一个方法能够减轻症状，就是好方法。而基础研究更关心症状背后的分子机制。
其实动物模型也有不进行基因改造，而通过饮食，药剂处理等方法造模的。比如用药物诱导出小鼠的肝癌模型，我用不同药剂喂小鼠，看看哪种药能够控制或者预防小鼠肝癌的发展（这可能是您说的预防及其他相关研究？）。这样寻找药物可以，但一方面有些大海捞针，另一方面可能对不同患者的疗效有大有小。
如果通过寻找导致这种疾病基因，一方面揭示背后的分子机制，这样可以有目的地设计小分子，抑制特定通路。另一方面，可能存在，A通路在病人A中起主要作用，B通路在病人B中起主要作用，通过化验或基因检测，可以针对性对病人进行治疗。我想这是未来治疗的走向，目前比如肿瘤治疗就有一定的应用。
所以我的看法是，虽然基础研究繁琐，结果不能很快投入应用，但不可或缺。
家园 所以在经费有限的时候就存在一个平衡的问题 10多年前，我离开医院就是因为感觉临床上可以真正帮助到病人的手段太有限，但是经过这么长时间，特别是第一波生物技术泡沫的破灭，深感路途还很长。所以我觉得在中国当前，还是需要一个整体的评估，把临床的需求、培养科技力量的需要等都考虑进去。
当然也许这个6000多万的项目对国家来说，实际具有很好的成本效益，那就可喜可贺了。
家园 疾病模型的意義在於治療 總的來說，在模式動物中建立的疾病模型還是有用的，尤其是循環系統疾病，腫瘤，和退行性疾病。如果研究者能將這些模式動物的病治好了，就有一些把握在臨床上測試這些治療方法。
但是我懷疑這個題目的創新型，以及3400萬是否能完成這個申請中提到的那麼多疾病模型。
幾個問題，
【1】怎麼做的問題。我感覺，這個申請書中提到的製作方法主要還是基於已知信息來建模型。比如alzheimer's disease(AD)模型，可能只是把現有的小鼠模型搬到豬身上，比如過表達APP基因。但是有一系列問題，比如豬的生長週期比小鼠長，再比如豬的行為學實驗怎麼做？用豬的好處在哪裡？這個申請書中沒有具體說。
【2】很多模型可以買到，為什麼要自己做？目的應當比較明確，自己做的可以拿來賣，要來的或者買來的只能做研究不能用於商業用途，但是這裡沒有或者少有創新性。
【3】如果想做大規模疾病模型，目前這種策略是不行的。比較好的策略是利用Retrotransposon（轉座子）隨機篩選。小鼠每生一代，就可能產生新的表型。但是這個策略需要配套完善的表型檢驗的措施。錢主要花在檢查老鼠的表型上。
【4】沒有配合遺傳背景的模型用處不大。有些疾病表型只發生在具有特定遺傳背景的個體中。建立這些模型，如果不考慮遺傳背景引入的相關信息，即便是有好的治療策略也未必能推廣用在人身上。
家园 疾病是非常复杂的 我的理解是，就如同中医所说的“同证异病”，用传统西医诊断标准诊断出来的疾病，有不少其发生背景是不同的（比如糖尿病现在已经发现了几个新的类型，而且还有可能增加），是由不同的内因在相同/不同外因作用下发生的，而动物模型是不可能完全模仿这些情况的。所以我怀疑制作模型的价值。
当然如果动物模型要解决的是下游的问题，比如说糖尿病的并发症，是不是还是有价值呢？这我就不知道了。
- 复 疾病是非常复杂的
家园 【商榷】嘿嘿，存在就是有道理的 不要多想了，存在就是有道理的。以后医学研究是工科的一个分支，所以用模型说事是必然的。这方面脑神经研究的论文特别多，模型对错没有关系，关键是一个整体把握的思路，可以让很多杂乱的医学生理学实验结果能够自圆其说。慢慢改善和扩充，总有一天会逼近真相的。然后就是终极目标，人工复制这个机能并且应用到现实生活。
家园 呵呵 人体之复杂，是远远超出其他学科研究的对象的。所以研究的途径会非常的漫长。
其实我觉得这个方法不是不可行，就是抽丝剥茧的速度太慢，这个慢慢逼近真相的过程是不是太慢、成本太高。而且这条路一旦走下去，后期的投入可能没有止境。如果经费有限，是不是可以先不急着走这条路，可以先看看别的？
或者用一些技术做个通用模型，比如RNA干扰模仿体细胞突变（这个已经有了？），似乎没有必要每个疾病都做N个模型？
家园 歪一下楼，想问一下该课题的意义何在 对别的疾病不太了解，简单谈一下
⑶ 制备包括多种基于不同机制的I型和II型糖尿病和肥胖症等糖尿病/肥胖小鼠模型（不少于5个小鼠模型品系）；
我觉得现在糖尿病和肥胖研究的问题不是没有动物模型，而是有很多动物模型，但是其发病机制太复杂，没有完全搞清楚。我不知道继续研发新的动物模型意义何在？