그러나 트랜스제닉(Tg) 마우스와 코딩 시퀀스(CDS), 단일 엑손 인간화 마우스와 같이 가장 일반적으로 사용되는 인간화 모델은 인간 유전자를 마우스 게놈에 부분적으로만 삽입할 수 있다. 이런 일반적인 현 세대의 인간화 모델은 부적절한 인간화 영역뿐만 아니라 무작위 삽입, 복잡한 유전자 배경 및 계열 설정을 포함하여 현저한 한계를 보인다.
질병 기계론적 연구와 관련 약물 개발의 추가적 발전을 촉진하려면 마우스 모델에서 인간 유전자의 발현 패턴과 조절, 기능적 특성을 충실하게 재현할 수 있는 전체 게놈 유전자 DNA 인간화 마우스가 기존의 동물 모델을 대체하고 약물 개발을 위한 번형 연구 프레임워크를 재구성하는 데 시급히 필요하다. 그러나 외인성 시퀀스의 대규모 도입이 내인성 유전자의 발현과 조절에 영향을 미칠 수 있기 때문에 전체 게놈 DNA 서열 대체를 달성하는 데는 기술적인 문제와 같은 매우 어려운 문제가 야기된다.
위와 같은 요구에 따라 Cyagen은 HUGO-GT™(유전자 치료를 위한 인간화 게놈 오르소로그) 프로그램을 출시했다.
당사는 독점적인 TurboKnockout-Pro 기술을 사용하여 표적 마우스 내인성 유전자의 현장 대체를 달성하고 광범위한 개입 대상을 포괄하는 전체 게놈 유전자 서열 인간화 마우스 모델을 성공적으로 구축했다.
HUGO-GT™ 마우스는 보다 효율적인 대규모 벡터 융합 기술을 사용한다. 이 기술은 표적 돌연변이 유발 맞춤형 서비스를 위한 다목적 템플릿 역할을 하여 실제 생물학적 메커니즘과 밀접하게 일치하는 임상 관련 모델을 제공해준다.
또한 유전 질환에 대한 연구를 강화하고 유전자 치료 약물 개발을 촉진하기 위해 안과와 신경 과학, 종양 면역학, 기타 질병 분야에서 CRO 서비스를 제공한다.
인간 RHO 유전자에 의해 암호화된 로돕신 단백질은 정상적인 시력에 필요하며 저조도 신호의 전달 중요하다. RHO 유전자의 돌연변이는 색소성 망막염(RP) 및 선천성 야맹증(CSNB)과 같은 안과 질환과 관련이 있는 것으로 확인되었다. 현재 ASO, CRISPR 등 RHO를 표적으로 하는 유전자 치료제가 개발되고 있다. HUGO-GT™ 전체 게놈 DNA 인간화 동물 모델의 적용은 잠재적인 RHO 관련 치료법을 임상 실험으로 발전시키는 데 도움이 될 것이다.
Cyagen은 배아 줄기(ES) 세포 유전자 편집 및 표적화 기술을 활용해 C57BL/6J 마우스의 Rho 유전자 ATG 프로모터 다운스트림 500bp 단편을 인간 RHO 유전자 ATG 프로모터 다운스트림 500bp 단편으로 대체하여 B6-hRHO 마우스를 생성했다. 이를 바탕으로 핫스팟 돌연변이를 가진 B6-hRHO(P23H) 마우스 모델을 추가로 구축했다.
그 결과 인간 유전자에 의해 암호화된 RHO 단백질이 B6-hRHO 마우스에서 정상적으로 발현되었으며, 망막 형태와 기능이 야생형 마우스와 유사하여 시각적 결함이 없음을 나타냈다. 그러나 B6-hRHO(P23H) 돌연변이 마우스는 색소성 망막염의 표현형을 보였다. 이 데이터는 B6-hRHO 및 B6-hRHO(P23H) 모델의 성공적인 구축을 입증하였으며 이는 색소성 망막염의 병원성 메커니즘과 관련 신약 개발에 활용될 수 있다.
