相較于傳統動物模型,人源化小鼠由于在模擬人類生理和病理特征方面表現出更強的相關性,逐步成為疾病研究工具的首選。
當前,許多科學研究普遍使用的還是部分基因人源化小鼠,比如Tg轉基因小鼠、CDS人源化或者單個外顯子人源化小鼠。但在探討遺傳疾病致病機理或藥物研發方面,Tg或其他部分人源化小鼠存在明顯不足,如Tg的隨機插入及建系復雜性和人源化區域不足性等。如果要更深入地研究致病機理,就需要用上長片段甚至全基因組人源化小鼠。但是,要實現全基因組替換所需的技術難度高,大規模引入的外源序列可能會影響原本基因的表達調控,讓問題更加棘手。
為此,賽業生物啟動了HUGO-GTTM(Humanized Genomic Ortholog for Gene Therapy) 計劃,基于自主研發的TurboKnockout-Pro技術,對鼠源基因實現原位替換,成功構建了涵蓋更豐富干預靶點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,可以作為萬能模板進行針對性的突變定制服務,是更貼近真實世界生物機制的藥物臨床前研究模型。同時,在HUGO-GTTM小鼠的基礎上,我們還可以為研究人員提供眼科、神經、腫瘤免疫等疾病研究領域的CRO服務,全面賦能遺傳性疾病研究以及基因治療藥物開發。
人源化模型的發展演變
HUGO-GTTM全基因組人源化模型開發流程
HUGO-GTTM全基因組人源化模型開發流程
HUGO-GTTM全基因組人源化模型合作模式
「HUGO-GTTM計劃」采用內部研發、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需求。
1.內部研發
模型開發及技術商業化
2.合作開發
(1)全基因組人源化模型授權
(2)新型藥物開發
(3)其他靈活合作方式
HUGO-GTTM全基因組人源化模型優勢
1.適用于多種藥物臨床前實驗
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行臨床前藥物研發的成功案例。賽業生物自主研發的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驗需求,并且能更好地用于藥物臨床前研發,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,該質控數據已通過內部研發數據驗證;且基于深入的管線調研,人源化區域覆蓋大部分藥物靶點;我們的CRO服務團隊對臨床藥物靶點具備扎實的理論和豐富的項目服務經驗,可提供全方位的項目支持以快速推進藥物篩選進程。
3.致病基因的全長覆蓋
賽業生物自主研發的TurboKnockout技術與BAC融合技術攻克了基因組大片段替換的難點,可實現復雜模型的基因編輯,對疾病熱門突變區域實現全基因覆蓋(包括外顯子、內含子及兩端UTR區域),HUGO-GTTM較傳統模型的人源化程度更高,可以滿足大多數藥企及科研人員的項目需求,且沒有專利及產權糾紛。
4.個性化定制
基于HUGO-GTTM豐富項目經驗和專業研發團隊,賽業生物可提供高效的全基因組人源化定制服務,不僅可以定制長達350Kb的大片段基因定點打靶,還可在已有的HUGO-GTTM野生型全基因組人源化ES細胞上進行基因再修飾,快速獲得疾病模型,構建時間更短,陽性率更高,為研究提供更理想的對照組和實驗組動物模型。
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至關重要,該基因突變已確認與視網膜色素變性(RP)和先天性靜止性夜盲癥(CSNB)等眼科疾病相關。目前靶向RHO的基因療法有ASO、CRISPR等,HUGO-GTTM全人源化動物模型的應用將有助于推動RHO相關潛在療法向臨床試驗進一步轉化。
賽業生物利用胚胎干細胞(ES)基因編輯打靶技術,將C57BL/6J小鼠的Rho基因ATG啟動子至下游500bp片段替換為人源RHO基因ATG啟動子至下游500bp片段,以構建B6-hRHO小鼠;并在此基礎上構建熱門點突變小鼠B6-hRHO(P23H)。
結果表明,人源基因編碼的RHO蛋白在B6-hRHO小鼠體內正常表達,其視網膜形態、功能與野生型小鼠相同,不存在視覺缺陷;而B6-hRHO(P23H)點突變小鼠則出現了視網膜色素變性表型。這說明B6-hRHO和B6-hRHO(P23H)小鼠構建成功,可用于視網膜色素變性的致病機理及相關新藥研發。
hRHO及hRHO(P23H)小鼠眼球表型檢測