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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
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
    是被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
  • 基础科学机制研究

    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
  • 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
  • 应对紧急科研攻关任务

    迅速响应式新热点
    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
  • 细胞治疗法评估

    CAR-T治疗方案临床前动物模型定制
    干细胞产品应用实验动物模型定制
  • 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:dpi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

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。