Genetically modified mouse model

基因修饰小鼠模型

致力于为药物研发提供有价值的动物模型

已经为SARS-CoV-2的药物筛选、疫苗和试剂盒评估提供重要助力

技术特色

实现几乎任何目标基因位点的编辑
复杂多基因位点同时编辑
进行基因插入、基因敲除、点突变、人源化等操作
  • 快速响应各种紧急攻关事件
  • 灵活选择小鼠品系
  • 动物模型创建中划时代的利器和目前最先进的技术
新一代方法传统方法时间线对比图
核心优势
天勤生物技术优势
市场上其他技术优势
VS

周期短

常规交货周期6个月,可短至2个月

成功率高

高效四倍体补儒组合技术,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,已助力多项紧急研究,成功率有保证

快速大批量

首建鼠即可100%为纯合种鼠,可根据需要选择小鼠雌雄及数量。

一次性实现多基因位点编辑

基因改造位点的位置、片段长短及水量选择性大,无等位基因分离困扰,是目前市场上购建多位点联合表型模型的最优选择。

小鼠背景品系选择灵活

多品种的近交系与较交系小鼠可供选择

提供专业的个性模式小鼠定制方案

团队由前沿科学家领衔,技术习题可加兼容各种前沿基因编辑方案,并可与多项前沿技术融合,提供最专业的小鼠模型定制方案

目前市场上常用的技术均是基于ES打靶技术或原核显微注射技术;但由于ES打靶动物模型构建周期长,在受精卵原核注射方案中又常受限于稳定性和建系周期,新的基因编辑技术在动物模型构建市场的应用常滞后,因此市面上的动物模型的制备技术即使有一定的创新也止步于编辑效率的提升,而基于细胞基因编辑和四倍体技术的新一代小鼠模型制备技术从根本上具有技术决定性优势。
基于ES
打靶技术
基于原核
注射技术
新一代技术
(基于细胞基因编辑和四倍体技术)
交货周期 6-12个月 5-10个月 2-4个月
繁育步骤 需要 需要 不需要
成功率 较高 一定风险
嵌合体阶段
生殖遗传稳定性 稳定 不稳定 稳定
大片段编辑 可以 效率难以保证 可以
多位点编辑 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
同时编辑三位点及以上
应用领域
  • 快速大批量制备各种基因编辑小鼠

    基因插入
    基因敲除
    点突变
    条件性敲除
    人源化小鼠
  • 基础科学机制研究

    纯合致死基因在发育中的功能
    分析胚外组织与胚胎的基因功能
    识别细胞自发和非自发的基因功能
    区分主要与次要缺陷
    促进表型分析
    出生后胎儿发育,身体机能的研究
  • 迅速铺制药物评价动物模型

    精准模拟内源组织表达特异性
    法则遗传因素动物模型
    基础疾病及衰老的用药评估动物模型
  • 多位点联合模型快速定制

    基础疾病+目标疾病
  • 应对紧急科研攻关任务

    迅速响应新热点
    快速抢发前沿机制研究成果
    满足模式动物实验数据补充的时间需求
  • 快速助力疫苗临床前动物实验

    最大程度减低临床前产生限速步骤的动物模型实验的周期
    多品种小鼠应对感染途径,免疫机制,致病机制,预防治疗等研究
  • 细胞治疗法评估

    CAR-T治疗方案临床前动物模型定制
    干细胞产品应用试验动物模型定制
  • 个性化模式小鼠定制

    多种编辑策略
    基因改造位点的位置,片段长短及数量可选择
    提供专业的遗传策略咨询
成熟产品及定制产品

定制模型

可提供:纯合子单基因位点修饰,长片段基因编辑,条件性基因敲除,单核苷酸位点编辑的模式小鼠快速定制服务,和多基因位点修饰,多核苷酸位点编辑等复杂模式小鼠的定制服务

  • 单基因敲除(含结构域敲除) KO
  • 单基因条件性敲除(CKO)、点突变、敲入(KI)
  • 双基因敲除(KO)、条件性敲除(CKO)、点突变、敲入(KI)、大片段敲入
  • 多位点敲除、插入(三位点及以上)
产品服务周期及交付标准
  • 服务项目
  • 货期
  • 交付标准
  • 单基因敲除(含结构域敲除) KO
  • 4个月
  • 不少于3只纯合种鼠及其鉴定报告
  • 单基因条件性敲除(CKO)、点突变、敲入(KI)
  • 4个月
  • 不少于3只纯合种鼠及其鉴定报告
  • 双基因敲除(KO)、条件性敲除(CKO)、点突变、敲入(KI)、大片段敲入
  • 4个月
  • 不少于3只纯合种鼠及其鉴定报告
  • 多位点敲除、插入(三位点及以上)
  • 4-6个月
  • 不少于3只纯合种鼠及其鉴定报告
基本服务流程和周期
成果应用范例——在新冠疫情中的贡献
2020年初,新型冠状病毒的蔓延成了全世界最为紧急的公共医疗健康事件,建立对病毒易感的、方便可操纵的实验动物 模型在应对病毒的防治中具有重要而紧迫的意义。本技术在此 次抗疫攻关项目中发挥了关键作用,仅耗时35天便建立了用于 新冠病毒研究的ACE2人源化小鼠模型,成果发表于高水平期刊 《National Science Review》。自3月份起,已先后提供532余只 小鼠用于国内多家单位的药物筛选、抗体中和、疫苗研制等等 新冠相关研究中,有力地支持了新冠相关药物、疫苗的研发 (Gan Wang, et al., Cell Res.2020、Bingqing Xia, et al., Cell Res.,2021)。此外,ACE2人源化小鼠模型在广东省人民政府新 闻办公室疫情防控第四十一场新闻发布会上进行了宣传发布, 并被多家媒体转发报道。此外,作为动物模型的主要完成人, 生物岛实验室吴光明研究员、陈捷凯研究员,分别获得“广东 省抗击新冠肺炎疫情先进个人”、“黄埔区抗击疫情科研攻关,突出贡献个人”等荣誉称号。

人源化ACE2小鼠的构建策略

用CRISPR・Cas9方法对mACE2位点迸行基因编辑,同时利用同源重组将hACE2 CDS加入到mACE2转录起始位点,利用mACE2启动子对hACE曲行转录表达;另外为了方便细胞水平筛选出阳性克隆,在重组载体上带有puro抗性,可以利用puro药杀筛选出阳性克隆;在puro两端带有loxp位点,后期可利用cre-loxp系统将pGK-puro删除,以防外源基因表达影响。
对hACE2小鼠通过鼻内接种SARS-CoV-2 ,然后在染后指定的天数(dpi)处死小鼠,收集样本,包括肺部和气道样本,研究发现, SARS-CoV-2感染导致体重减轻,但没有其他可见的临床症状。qR-PCR测量病毒在小鼠姐织中的分布。在小鼠的整个呼吸系统中检测到病毒,包括肺部和呼吸道,其中肺内SARS-CoV-2细胞最多位于呼吸道上皮;在小肠中也检测到该病毒;从hACE2小鼠粪便中也能检测到高水平的SARS-CoV-2。这按数据证明本hACE2小鼠可以支持SARS-CoV-2复制,可能的粪便介导病毒传播途径也与人类息者相似。

在感染肺部可以观察到一些类似新冠肺炎的病理特征:

G图:3dpi肺泡间隔增厚(绿箭头)、出血(黑箭头)、炎症细胞浸润(红箭头);

H图:在 5 dpi 肺中观察到透明膜形成(蓝色箭头)和出血(黑色箭头);

I图:在 6 dpi 肺中观察到肺泡间隔增厚(绿色箭头)、出血(黑色箭头)、透明膜(蓝色箭头)部分溶解;

L和M图:7 dpi (L)和9 dpi (M)肺出血(黑色箭头);

N图:感染后指定时间点的 HE 评分, 比例尺:100 μm (G-M)。

最后,为了检验小鼠模型是否可以用于评价抗SARS-CoV-2治疗,用SARS-CoV-2中和抗体攻击 hACE2小鼠,病毒载量测定显示,中和抗体治疗显著抑制了病毒在肺部和气道中的复制,表明该抗体具有抑制SARS-CoV-2在体内复制的能力。

综上所述,通过四倍体补偿技术,结合CRISPR/Cas9胚胎干细胞基因编辑技术,在不需要繁殖步骤的情况下,快速大规模地生成了不同遗传背景的ACE2人源小鼠,是研究COVID-19发病机制和评估抗SARS-CoV-2治疗和疫苗的理想动物模型。该技术也可在未来快速建立应对其他紧急情况的特定小鼠模型。

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