相較于傳統(tǒng)動(dòng)物模型,人源化小鼠由于在模擬人類生理和病理特征方面表現(xiàn)出更強(qiáng)的相關(guān)性,逐步成為疾病研究工具的首選。
當(dāng)前,許多科學(xué)研究普遍使用的還是部分基因人源化小鼠,比如Tg轉(zhuǎn)基因小鼠、CDS人源化或者單個(gè)外顯子人源化小鼠。但在探討遺傳疾病致病機(jī)理或藥物研發(fā)方面,Tg或其他部分人源化小鼠存在明顯不足,如Tg的隨機(jī)插入及建系復(fù)雜性和人源化區(qū)域不足性等。如果要更深入地研究致病機(jī)理,就需要用上長片段甚至全基因組人源化小鼠。但是,要實(shí)現(xiàn)全基因組替換所需的技術(shù)難度高,大規(guī)模引入的外源序列可能會(huì)影響原本基因的表達(dá)調(diào)控,讓問題更加棘手。
為此,賽業(yè)生物啟動(dòng)了HUGO-GTTM(Humanized Genomic Ortholog for Gene Therapy) 計(jì)劃,基于自主研發(fā)的TurboKnockout-Pro技術(shù),對鼠源基因?qū)崿F(xiàn)原位替換,成功構(gòu)建了涵蓋更豐富干預(yù)靶點(diǎn)的全基因組人源化小鼠。
HUGO-GTTM小鼠搭載了更高效的大片段載體融合技術(shù),可以作為萬能模板進(jìn)行針對性的突變定制服務(wù),是更貼近真實(shí)世界生物機(jī)制的藥物臨床前研究模型。同時(shí),在HUGO-GTTM小鼠的基礎(chǔ)上,我們還可以為研究人員提供眼科、神經(jīng)、腫瘤免疫等疾病研究領(lǐng)域的CRO服務(wù),全面賦能遺傳性疾病研究以及基因治療藥物開發(fā)。
人源化模型的發(fā)展演變
HUGO-GTTM全基因組人源化模型開發(fā)流程
HUGO-GTTM全基因組人源化模型開發(fā)流程
HUGO-GTTM全基因組人源化模型合作模式
「HUGO-GTTM計(jì)劃」采用內(nèi)部研發(fā)、開放合作等多樣化的模式,如您正在從事ASO/CRISPR/siRNA等基因治療研究,或存在其他藥物開發(fā)需求。
1.內(nèi)部研發(fā)
模型開發(fā)及技術(shù)商業(yè)化
2.合作開發(fā)
(1)全基因組人源化模型授權(quán)
(2)新型藥物開發(fā)
(3)其他靈活合作方式
HUGO-GTTM全基因組人源化模型優(yōu)勢
1.適用于多種藥物臨床前實(shí)驗(yàn)
在DMD、RHO等疾病基因治療管線中,有多例使用人源化疾病模型進(jìn)行臨床前藥物研發(fā)的成功案例。賽業(yè)生物自主研發(fā)的HUGO-GTTM模型不僅能代替已有模型滿足大部分藥企的臨床前實(shí)驗(yàn)需求,并且能更好地用于藥物臨床前研發(fā),特別是對于基因序列完整性具有高要求的ASO、CRISPR和siRNA等多種基因治療藥物。
2.更高效的藥物篩選
HUGO-GTTM模型的人源化區(qū)域與人類所攜帶的致病基因一致,并被小鼠良好地兼容,該質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)已通過內(nèi)部研發(fā)數(shù)據(jù)驗(yàn)證;且基于深入的管線調(diào)研,人源化區(qū)域覆蓋大部分藥物靶點(diǎn);我們的CRO服務(wù)團(tuán)隊(duì)對臨床藥物靶點(diǎn)具備扎實(shí)的理論和豐富的項(xiàng)目服務(wù)經(jīng)驗(yàn),可提供全方位的項(xiàng)目支持以快速推進(jìn)藥物篩選進(jìn)程。
3.致病基因的全長覆蓋
賽業(yè)生物自主研發(fā)的TurboKnockout技術(shù)與BAC融合技術(shù)攻克了基因組大片段替換的難點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜模型的基因編輯,對疾病熱門突變區(qū)域?qū)崿F(xiàn)全基因覆蓋(包括外顯子、內(nèi)含子及兩端UTR區(qū)域),HUGO-GTTM較傳統(tǒng)模型的人源化程度更高,可以滿足大多數(shù)藥企及科研人員的項(xiàng)目需求,且沒有專利及產(chǎn)權(quán)糾紛。
4.個(gè)性化定制
基于HUGO-GTTM豐富項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)研發(fā)團(tuán)隊(duì),賽業(yè)生物可提供高效的全基因組人源化定制服務(wù),不僅可以定制長達(dá)350Kb的大片段基因定點(diǎn)打靶,還可在已有的HUGO-GTTM野生型全基因組人源化ES細(xì)胞上進(jìn)行基因再修飾,快速獲得疾病模型,構(gòu)建時(shí)間更短,陽性率更高,為研究提供更理想的對照組和實(shí)驗(yàn)組動(dòng)物模型。
HUGO-GTTM全基因組人源化模型研究案例
——眼科hRHO小鼠
人RHO基因編碼的視紫紅蛋白對于光信號傳導(dǎo)至關(guān)重要,該基因突變已確認(rèn)與視網(wǎng)膜色素變性(RP)和先天性靜止性夜盲癥(CSNB)等眼科疾病相關(guān)。目前靶向RHO的基因療法有ASO、CRISPR等,HUGO-GTTM全人源化動(dòng)物模型的應(yīng)用將有助于推動(dòng)RHO相關(guān)潛在療法向臨床試驗(yàn)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化。
賽業(yè)生物利用胚胎干細(xì)胞(ES)基因編輯打靶技術(shù),將C57BL/6J小鼠的Rho基因ATG啟動(dòng)子至下游500bp片段替換為人源RHO基因ATG啟動(dòng)子至下游500bp片段,以構(gòu)建B6-hRHO小鼠;并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建熱門點(diǎn)突變小鼠B6-hRHO(P23H)。
結(jié)果表明,人源基因編碼的RHO蛋白在B6-hRHO小鼠體內(nèi)正常表達(dá),其視網(wǎng)膜形態(tài)、功能與野生型小鼠相同,不存在視覺缺陷;而B6-hRHO(P23H)點(diǎn)突變小鼠則出現(xiàn)了視網(wǎng)膜色素變性表型。這說明B6-hRHO和B6-hRHO(P23H)小鼠構(gòu)建成功,可用于視網(wǎng)膜色素變性的致病機(jī)理及相關(guān)新藥研發(fā)。
hRHO及hRHO(P23H)小鼠眼球表型檢測