传统的动物模型技术包括原核显微注射技术和ES打靶嵌合技术,用同源重组技术对ES细胞特定位点的基因进行改造,通过显微注射或者胚胎融合的方法将经过遗传修饰的ES细胞引入受体胚胎内。遗传修饰的ES细胞仍然保持分化的全能性,可以发育为嵌合体动物的生殖细胞,使得修饰的遗传信息经生殖系遗传。传统技术采用的是“小鼠造小鼠”模式,需要通过2-3代繁育过程获得纯合小鼠模式,整个过程耗时6-8个月,这对新药研发和疾病研究来说是个非常大的瓶颈。
新一代动物模型技术——四倍体补偿技术诞生于二十世纪90年代初(Nagy et.al),结合CRISPR/Cas9等基因编辑技术及小鼠胚胎干细胞技术,可实现几乎任何目标基因位点的编辑,可由小鼠胚胎干细胞直接制备完整纯合基因编辑小鼠个体,绕开传统技术耗时的繁育步骤,具有巨大的产业需求。虽然四倍体补偿技术应用前景极具吸引力,但多年来该技术成功效率极低,一直仅限于少数顶尖实验室内使用,是干细胞胚胎学领域“皇冠上的明珠”。
明迅生物通过对四倍体补偿技术及干细胞精准编辑的一系列优化,开发出新一代模式小鼠技术——TurboMice™四倍体补偿技术,建立并优化了工程化体系,让小鼠的出生率由已有报道的1-5%大幅提高至30-60%,接近正常胚胎移植效率,是世界上首个实现四倍体技术从实验室走向产业应用的公,有望在新药研发和医学基础研究领域产生颠覆性影响。
> 快速批量: 可短至2个月,首建鼠即可100%为纯合种鼠,无需繁育筛选。
> 成功率高: 独有的TurboMice™技术,可使胚胎干细胞制造的基因编辑小鼠出生率达到30%-60%,为行业最领先水平,造模周期确定性高。
> 独有的enhancer分析平台: 基于多年的数据积累,能精准预测enhancer的基因组位置,人源化基因编辑策略设计有据可依,更接近内源基因的表达模式及表达水平,大大提高人源化蛋白转录翻译效率。
> 一次性实现多基因位点编辑: 基因改造位点的位置、片段长短及数量选择性大,无等位基因分离困扰,是目前市场上构建多位点联合表型模型的最优选择。
> 长片段基因编辑:可进行5000bp以上的长片段精准基因编辑,助力人源化、条件性敲除(CKO)、大片段敲入(Knock-in)等复杂模型快速制作。
> 小鼠背景品系选择灵活: 多品种的近交系与远交系小鼠可供选择(Balb/c,C57B6/J, C57B6/N, ICR等品系)。
对于新药研发企业来说,快速得到大批量的纯合小鼠模型,能大大提高药物研发的效率。TurboMice™技术可以帮助客户在2-4月内拿到3-20只小鼠进行小试,药物小试确认后在紧接的 2 个月内通过四倍体实验提供 50 只左右小鼠,同时通过繁育在 8-12 个月时大批量提供小鼠,可达400只以上,从而帮助客户节省1-2年的宝贵时间。
TurboMice™技术 vs 传统技术
技术指标 | ES打靶嵌合技术 | 原核注射技术 | TurboMice™技术 |
技术原理 | 小鼠造小鼠 | 小鼠造小鼠 | 细胞造小鼠 |
筛选效率 | 一代需3个月 | 一代需3个月 | 一代只需3天 |
繁育步骤 | 需要 | 需要 | 不需要 |
交货周期 | 6-12个月 | 5-10个月 | 2-4个月 |
大片段编辑 | 可以 | 效率难保证 | 可以 |
多位点编辑 | 一次编辑一个位点 | 一次编辑一个位点 | 同时编辑三个以上位点 |
等位基因分离 | 可能产生等位基因分离 | 可能产生等位基因分离 | 无等位基因分离困扰 |
成功率 | 较高 | 低 | 最高 |
嵌合体阶段 | 有 | 有 | 无 |
生殖遗传稳定性 | 不稳定 | 较稳定 | 稳定 |