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第七届中国·哈尔滨国际科技成果展交会

精原干细胞移植制作转基因动物技术的有效应用

Эффективное применение технологии создания трансгенных животных через сперматогональные стволовые клетки
项目编号:H07-UA0442    项目国别:乌克兰    技术领域:生物工程与新医药 【

技术领域:药理和生物技术公司;生物、医学及兽医方面的科研机构;农业部门。

根据“Marked and Marked”报告,2014年全球大鼠样本市场交易额达3.585亿美元,预计到2020年,该额度将为230万美元。转基因大鼠样本需求的增加决定了这种前景,因为目前制造商无法满足优质及价格合理样品的需求。

建议独创转基因技术在欧洲和亚洲没有这种技术的类似工艺。美国、加拿大和日本的一些学术机构正在开发基于精原干细胞变异的转基因技术。商业公司没有这方面的专家,无法通过对该技术进行创新来利用该项技术。截至目前全球只有美国Ingenious商业公司于201710月起开始利用该项技术。该技术能以最佳方式制作转基因动物样本,还可以制作其他类动物样本,将外源DNA导入动物基因组的传统方法对于这动物无效或成本过高。

药物临床前研究是从发现生物活性物质到临床应用转化中关键且最薄弱的环节。可以使用转基因生物(大鼠、豚鼠),它们比目前广泛使用的小鼠更加接近于人类,将决定活性分子的有效临床前研究,加强药剂的研制,发现疾病发生时的信号通路,可提前预防及进行有效治疗。

由于传统的转基因方法已改进,且其主要用于制造小鼠转基因样本,因此目前它们的数量已上万。与此同时,普通转基因大鼠样本的数量不超过600个,而目前转基因豚鼠的样本尚未制作

我们改良用于制作转基因实验样本的技术使用了基因转移,通过变异雄性干细胞。能够直接在体内和体外对干细胞进行并传递基因变异是该技术的核心。变异后,精原细胞可移植至受体的睾丸内,并在睾丸内发育成精子,它们将会带来预计的基因变化。

动物完成配对和繁殖后,由下一代传递变异。可通过体内病毒转到完成简单的靶向诱变或基因敲除。可以首先在体外精原干细胞的培养物中完成基因的复杂和/或靶向修饰。

培养物可以完成计划转基因变异的克隆鉴定,后续繁殖鉴定为阳性同质克隆,并进行变异干细胞移植,以获得基因变异精子。变异干细胞的移植将生成繁殖力强的嵌合雄性,其产生基因变异精子。

采用创新技术要求大幅减少技术步骤和资源,是获得经济效率高的条件,因为与传统方法相比,动物样本成本将降低1/2/1/3。世界市场上转基因样本(小鼠、大鼠)的成本在5000-35000美元之间不等,其取决于基因结构的复杂程度,而转基因豚鼠的成本将达70000美元

目前,拥有独特国际经验的专家们正在白采尔科维国立农业大学动物基因工程学实验室内进行研究,在将该技术进行实际应用前,他们已制定并改进了该技术的每个步骤,参加了在美国达拉斯西南医学中心(UTSouthwestern Medical Center)转基因实验室进行的小鼠、大鼠、雄家兔、豚鼠和猪的精干原细胞方面的研究。所得结果表明,未来(一到一年半)将可以生成转基因豚鼠。

为有效提高项目的商业化,即在欧洲、亚洲乃至全球市场上投产并扩大所荐技术(转基因大鼠、豚鼠、仓鼠)产品的使用范围,需要有人投资,用于补充白采尔科维国立农业大学动物基因工程学实验室的配套工具,用于在中国某一先进生物技术科学中心建立类似转基因实验室(见所附的商业计划书)。




项目单位:白采尔科维国立农业大学
中方联系单位:哈尔滨市国际技术转移服务中心