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赛业生物眼科基因治疗CRO平台由资深博士团带领,拥有眼科精细化操作的技术人才、国际知名的精密小动物眼科仪器设备和标准化的眼科基因治疗研究整体服务体系。可为客户提供从AI辅助的载体研制、眼科疾病模型到眼科药效分析等综合解决方案,欢迎点击右侧“了解相关业务”或拨打400-680-8038或邮件至info@cyagen.com联系我们。

cyagen
眼科基因治疗CRO服务流程

AAV衣壳蛋白在基因治疗和疫苗开发中发挥着重要作用,但传统定向进化筛选技术存在着文库容量有限、成功率低、筛选效率低等诸多局限性,为此,我们通过深度学习建立了可预测的AI模型,以高效筛选用于基因治疗药物多目标性的AAV突变体,实现大脑靶向、全眼表达能力、眼部穿透力等多部位靶向预测。

相比于传统定向进化,AI辅助筛选AAV完成了多维度突破,即:

文库容量从有限到无限;

使用AI模型而非湿实验来输出新序列;

周期由至少3年缩短至1年左右,筛选效率提高3-6倍。

基于AI的高效AAV衣壳蛋白优化服务流程:

AI-AAV多部位靶向性预测与验证

大脑靶向预测

图1. AAV大脑靶向预测

图2. 进行3E11vg/mouse的尾静脉注射,并在3w后检测

全眼表达能力预测

图3. AAV全眼表达效率预测

图4. 进行1E10vg/眼的玻璃体腔注射,并在27d后取材检测全眼anti-VEGF蛋白水平

眼部穿透力预测

图5. AAV眼部穿透力效率预测

图6. 进行3E9vg/眼的玻璃体腔注射,并在18d对其眼底荧光拍照,21d取材视网膜切片检测病毒表达效果

稳定可靠的眼科疾病的动物模型的建立与供应,对于眼科疾病的发病机制研究、药物靶点研究以及治疗效果评价等方面都具有不可估计的潜力。针对LCA2型、LCA10型、视网膜色素变性、视网膜血管增生、角膜内皮营养不良等眼科疾病,赛业生物开发了一系列基因编辑和人源化小鼠模型,同时针对您的需求,也可定制或合作开发基因编辑小鼠模型,如基因敲除、基因敲入、点突变、人源化小鼠模型,加速药效学验证实验的开展。

眼科模型精选

疾病类型 打靶基因 打靶方式 订购
黄斑变性 Vegfa Humanization(KI、TG)
Abca4 (Abcr) KO、CKO、Humanization
视网膜色素变性 Rho KO、CKO、Humanization(WT、KI、Mut)
Mertk KO、CKO
Rpgr KO、CKO
Crb1 KO、CKO
Rd1 (Pde6b) KO、Mut
Rd10 (Pde6b) Mut
Rp2 KO、CKO
慢性视网膜变性 Prph2 KO、CKO
先天性黑朦症2型 Rpe65 KO、Mut
先天性黑朦症4型 Aipl1 KO、CKO
先天性黑曚症10型 Cep290 KO、CKO、Humanization(WT、Mut)
先天性黑曚症13型 Rdh12 KO、CKO
视网膜色素变性、先天性黑朦症 Tub KO、CKO
全色盲 Cnga3 KO、CKO
角膜内皮营养不良 Tcf4 KO、CKO、Humanization
先天性无虹膜症 Pax6 KO、CKO
无脉络膜症 Chm KO、CKO
Usher综合征 Ush2A Humanization(WT、Mut)
Myo7A CKO
卵黄样黄斑变性 Best1 KO、CKO
遗传性视网膜劈裂症 Rs1 KO、CKO
眼皮肤白化病1型 Tyr CKO
眼皮肤白化病3型 Tyrp1 KO、CKO
眼白化病 Gpr143 KO、CKO
Bietti结晶样角膜视网膜营养不良 Cyp4v3 KO、CKO
角膜营养不良 Tgfbi KO、CKO、Mut、Humanization
Wolfram综合征 Wfs1 KO、CKO
弹力纤维假黄瘤 Abcc6 KO、CKO
蓝锥细胞增强症 Nr2e3 KO、CKO

*以上仅展示部分眼科模型,如需了解更多眼科疾病模型,欢迎联系当地销售点击这里进入小鼠资源库“找小鼠 上红鼠”查看更多。

高智能的眼科疾病模型定制

赛业生物专业的眼科药效学分析平台可为您提供从眼部注射给药、眼部活体检测、眼部组织取材、到病理学分析和基因与蛋白表达分子检测等全流程的眼科药效学分析服务,为您解决眼科基因治疗困境。

服务类型 服务项目 咨询订购
眼部注射给药 视网膜下注射、玻璃体腔注射、球结膜下注射、前房注射等
眼部表型检测 荧光眼底成像、眼前节拍照、光学相干断层扫描 (OCT)、视网膜电图(ERG)、闪光视觉诱发电位(F-VEP)、荧光素眼底血管造影(FFA) 、激光光凝术、视觉水迷宫、视觉明暗箱、OptoTrack小动物视觉刺激动态跟踪等
分子病理表型检测 可分离组织:角膜、晶状体、视网膜、RPE、脉络膜+巩膜、视神经 检测:Western Blot,qPCR,ELISA,视网膜/脉络膜铺片、视网膜切片、H&E染色、免疫组化、免疫荧光等

精细化眼部注射给药

赛业生物培养了一批眼科精细化操作技术人才,能进行小鼠视网膜下注射、玻璃体腔注射和结膜下注射等高难度给药方式。

前房注射
视网膜下注射
玻璃体腔注射
结膜下注射

图1. 四种眼部注射方式示意图(在C57小鼠眼球上使用hamilton微量注射器进行不同方式注射,注射物为可见染料)

眼部表型检测

赛业生物培养了一批眼科精细化操作技术人才,可熟练掌握活体眼部检测技术,如荧光眼底成像、眼前节拍照、光学相干断层扫描(OCT)、视网膜电图(ERG)、闪光视觉诱发电位(F-VEP)、荧光素眼底血管造影(FFA)、激光光凝术、视觉水迷宫、视觉明暗箱、OptoTrack小动物视觉刺激动态跟踪等。

视力行为学分析

视动反应测试
(OMR)
明暗箱
(LDT)
视觉梯形水迷宫
(VWT)
视觉放置反应测试
(VPR)

视动系统提供了一个理想的方法来评价未训练动物的视觉功能。该系统的原理是当活动的图案刺激了动物的视野时,动物会产生自我运动的感觉,即为了减少视网膜上所成物像的移动,哺乳动物的眼睛、头部和身体就会自然地跟随眼睛凝视的方向(运动的物体)移动,称为补偿性头部、身体运动(OMR)或眼球运动(OKR)反应,该反应是持续存在的,故利用该反应进行视锐度的测量。

图1. 小鼠视动反应测试示意图(与野生型相比,pde6b突变小鼠的OMR值明显降低)

明暗箱实验是利用动物避暗特性(趋黑箱)和探索特性(趋白箱)进行动物行为研究。 啮齿类动物天生具有不喜欢明亮照明区域和自发探索新环境的倾向,使得黑白箱成为易于使用的测试仪器。

图2. 小鼠明暗箱测试示意图(与野生型相比,pde6b突变小鼠在暗箱中时长明显减少)

我们使用选择任务来评估视觉能力,在Y字臂的末端放置两台计算机显示器,一台显示器显示垂直光栅(有条栅的显示屏正下方有隐匿逃生平台),另一台显示器显示相同平均亮度的均匀灰屏,光栅和灰屏随机出现在两台显示器上,训练大小鼠向屏幕方向游去并建立平台与条栅的偶联。这是一种视觉引导水迷宫的测试,需要对视觉信息进行认知处理,将光栅与隐藏平台相联系,使小鼠能从水箱中逃脱,该实验提供了一种可靠、有效、简便地测量视锐度的方法。

图3. 小鼠视觉水迷宫测试示意图(与野生型相比,pde6b突变小鼠找到逃生平台的时间显著增长)

为了评价视觉系统的功能,将小鼠悬空,并在不接触触须的情况下下降到一个固体物体上,测试小鼠是否能根据视觉感知到位置情况,而产生条件性肢端抓取反应。提起鼠尾将小鼠悬空至固定高度,在不接触触须的情况下下降到一个固体物体上,在靠近物体时观察小鼠是否会产生抬头、将前肢探向物体并抓取的行为;根据小鼠的反应敏感性评分:0分表示没有观察到放置反应,1分表示放置反应较迟钝,2分表示放置反应敏感。

图4. 小鼠放置反应测试示意图

眼部活体检测

视网膜下注射
AAV8-CMV-EGFP
明场
GFP
视网膜铺片 20×
RPE 和脉络膜铺片 100×
玻璃体腔注射
AAV2-CMV-EGFP
明场
GFP
视网膜铺片 20×
视网膜铺片 100×
玻璃体腔注射
PBS
明场
GFP
视网膜铺片 20×
视网膜铺片 100×

图6. 眼球注射AAV-CMV-GFP效果展示(视网膜下和玻璃体腔注射表达GFP的AAV后3周进行检测,眼底可见较强GFP信号,铺片结果可见视网膜下注射后视网膜、RPE和脉络膜区域均见较强GFP信号,玻璃体腔注射后再视网膜靠神经节细胞层区域见较强GFP信号)

分子病理表型验证

赛业生物专业的眼科药效学分析平台除了提供眼部注射给药和活体表型检测外,同时积累了包括眼科专业采样技术(如角膜、晶状体、视网膜、RPE、脉络膜+巩膜、视神经组织取材),以及专业病理及分子检测技术(如Western Blot,qPCR,ELISA,视网膜/脉络膜铺片、视网膜切片、H&E染色、免疫组化、免疫荧光等)等全流程的眼科药效学分析服务,为您解决眼科基因治疗困境。

病理学分析

视网膜/脉络膜铺片及切片、常规染色、免疫组化、免疫荧光等。

视网膜铺片
脉络膜铺片
脉络膜多色免疫染色
眼球HE染色
视网膜HE染色
视网膜多色免疫荧光

图7. 部分病理染色结果示例(左1-小鼠眼球玻璃体腔注射AAV-CMV-GFP后3周铺片GFP镜检结果; 左2-小鼠进行CNV激光造模后D7进行脉络膜铺片IB4染色结果; 左3-CNV造模后脉络膜单个激光点双标染色IB4+Collagen I+DAPI; 左4-C57小鼠眼球H&E染色20×; 左5-C57小鼠眼球视网膜H&E染色400×; 左6-视网膜双标染色RPE65+CHX10+DAPI)

基因与蛋白表达分子检测

取材眼球组织进行Western Blot、qPCR和ELISA等检测蛋白/基因的表达水平。

图8. 小鼠视网膜WB检测(左-GFAP)和qPCR检测(右-扩增曲线)。

眼科基因治疗平台优势

赛业生物眼科基因治疗平台拥有全套的国际知名小动物眼科检测仪器,包括Micron IV小动物视网膜显微成像系统、全视野视网膜电图(ERG)、图像引导OCT(光学相干断层扫描)系统、裂隙灯显微镜和小鼠手持式眼压计等专业仪器设备,提供全方位的眼科验证服务。检测类型包含荧光眼底成像、眼前节成像、OCT、闪光ERG、闪光视觉诱发电位(F-VEP)、荧光素眼底血管造影、激光光凝术、视觉水迷宫、视觉明暗箱、OptoTrack小动物视觉刺激动态跟踪等。

Phoenix-Micron IV小动物视网膜显微成像系统

(荧光)眼底镜、眼底血管造影、OCT

Diagnosys Celeris ERG

全视野常规电生理ERG & VEP

ICARE-Tono Lab眼压计

测量大小鼠眼压

OPTOPROBE数码裂隙灯

眼前节部位拍照

Keeler间接检眼镜

眼底快速检查

眼科多波长激光 治疗仪

激光造模

OptoTrack小动物视觉刺激动态跟踪系统

视觉敏锐度、视觉运动反应OMR

视觉水迷宫视频分析系统

视觉选择、评估视力障碍

明暗箱实验系统

视觉选择

罕见病数据中心(RDDC)涵盖了全球罕见病的流行病学数据、药物发展概况、疾病相关基因数据、基因突变位点以及疾病相关实验大小鼠模型等数据信息,并建立了一系列AI智能化工具,在帮助研究人员全面了解相应眼科罕见病信息的同时,各项AI工具也拥有致病性预测、剪切位点改变预测等功能,全面助力眼科基因治疗的研究及解决方案的开发。

在RDDC中检索Leber先天性黑朦症10型致病基因CEP290可得到该基因序列同源性、基因组信息、CEP290临床突变、转录本、相关疾病、涉及表型及基因表达水平等相关信息。点击查看RDDC数据库

优势三
专业的眼科药效学分析平台

可为您提供从眼部注射给药、眼部活体检测、眼部组织取材、到病理学分析和基因与蛋白表达分子检测等全流程的眼科药效学分析服务,为您解决眼科基因治疗困境。

优势四
稳定可靠的眼科疾病的动物模型

多款优质眼科疾病小鼠如视网膜新生血管增生(VEGF)、视网膜色素变性(Pde6b)、迟缓型视网膜色素变性(Prph2)均已经过详细的数据验证。

优势五
资深的技术专家

多位眼科领域资深技术专家,可提供基因治疗策略的制定、AAV载体的设计、模式动物、药理药效评价等领域全方位的服务指导。

眼科疾病模型研究案例
-人源化VEGF过表达转基因小鼠(TG)-

TG-VEGFA小鼠是赛业生物在C57BL/6J小鼠体内建立的由视杆细胞特异性启动子驱动人源VEGFA基因CDS序列表达的转基因小鼠模型,该模型能在视网膜中特异性过表达人源VEGFA基因的同时而不影响小鼠内源性VEGFA基因的表达。

1. VEGF小鼠模型构建和表型数据

图1. hVEGF过表达小鼠(TG)构建策略示意图

图2. 视网膜H&E染色(视网膜区域存在血管增生)

图3. F0-F2小鼠眼底荧光血管造影(FFA)检测图(F1代和F2代小鼠均能复现F0代小鼠的表型,表现为大面积荧光素钠渗漏的血管病变表型)

图4. VEGFA基因表达水平(过表达人源VEGFA且不影响鼠源VEGFA的表达)

图5. 视网膜电图(ERG)& OCT检测(视网膜电位与野生型小鼠暂无显著差异;脉络膜区域的结构存在轻微紊乱)

图6. 视网膜&脉络膜lB4免疫染色(视网膜存在血管异常增生,且结构紊乱;脉络膜区域也有异常增生的情况)

2. VEGF小鼠药效验证数据

图7. 阿柏西普给药前TG-VEGFA小鼠的眼底存在明显的血管病变和大面积荧光素钠渗漏;阿柏西普给药后,与PBS对照组相比,阿柏西普组中TG-VEGFA小鼠眼部血管病变明显减轻,血管渗漏面积显著减小

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