인간화 마우스 모델은 인간의 생리학적 및 병리학적 특성을 재현하는 데 강력한 도구로, 기존의 Transgenic(Tg) 동물 모델을 능가합니다. 인간화 마우스 모델은 인간 질환 연구와 잠재적 치료제의 안전성과 효능 평가에 있어 선호되는 동물 모델입니다. 인간 생물학과의 연계성이 향상되어 약물 반응과 질병 메커니즘을 더욱 정확하게 예측할 수 있습니다. 이에 따라 전임상 연구에서 임상으로의 전환하는 과정을 간소화할 수 있습니다.

이러한 인기에도 불구하고 Transgenic(Tg) 마우스 모델, coding sequence(CDS), single-exon 인간화 마우스 모델을 포함한 일반적인 인간화 모델은 마우스 게놈에 인간 유전자를 완전히 통합하는 데 있어 부족함을 드러냅니다. 현재 이러한 마우스 모델에는 무작위 삽입(Random insertion), 복잡한 유전적 배경, 불충분한 Humanized regions 등의 한계가 있습니다.

질병 메커니즘과 약물 개발에 대한 이해를 증진하기 위해서는 전체 게놈 DNA 인간화 마우스 모델이 절실히 필요합니다. 이러한 마우스 모델은 인간의 유전자 발현 패턴, 조절 및 기능적 특성을 정확히 복제할 수 있습니다. 그러나 전체 게놈 DNA 서열을 교체하는 것은 기술적인 도전 입니다. 큰 외인성 서열을 도입하면 내인성 유전자의 발현과 조절에 영향을 미칠 수 있어 기술적으로 커다란 걸림돌이 될 수 있습니다.

전체 게놈 서열 인간화 HUGO 마우스 모델

이러한 요구에 부응하기 위해 Cyagen은 HUGO-GT™ (Humanized Genomic Ortholog for Gene Therapy) 프로그램을 도입했습니다. Cyagen은 독점적으로 개발한 TurboKnockout-Pro 기술을 사용하여 마우스 모델의 타겟 내인성 유전자를 in-situ 교체를 수행하여, 더 광범위한 개입 타겟을 가진 전체 게놈 서열 인간화 마우스 모델을 생성합니다.

Cyagen의 HUGO-GT™ 마우스 모델은 고효율 large-fragment 벡터 융합 기술을 활용하여 맞춤형 표적 돌연변이유도(Targeted mutagenesis)를 위한 다용도 템플릿으로 사용됩니다. 이 방법을 통해 실제 생물학적 메커니즘과 매우 일치하는 임상적으로 관련성이 있는 인간화 마우스 모델을 제공할 수 있습니다.

Cyagen은 마우스 모델 외에도 안과, 신경과학, 종양 면역학 및 기타 질병 분야를 포함한 다양한 질환 분야에서 임상시험수탁기관(Contract Research Organization, CRO) 서비스를 제공합니다. Cyagen의 목표는 유전 질환에 대한 연구를 강화하고 유전자 치료제의 개발을 촉진하는 것입니다.

HUGO-GT™ 게놈 DNA 인간화 모델의 장점

1. In Situ 유전자 교체: 전체 게놈 서열(UTR, exon, intron)은 마우스 genomic context와 in vivo 환경 내에서 인간 유전자 기능의 정확성을 보장합니다.
2. 최소화한 유전자 조절 방해: 자연스러운 조절과 발현 패턴을 유지하여 조직과 세포 유형에 걸쳐 다양한 동형 단백질(isoforms)을 보존합니다.
3. 유연성과 효율성: 마우스 ES 세포에서 초기 야생형 인간화를 통해 질병을 유발하는 돌연변이의 신속한 도입을 가능하게 하여 약물 테스트 및 연구를 촉진합니다.
4. 뛰어난 정확성: 다른 모델에서 관찰되는 초음파 허상(artifact)을 줄여 인간 상태와 매우 유사한 표현형을 제공합니다.
5. 비교적 우월성: simple point mutations, CDS-only replacements 그리고 무작위 통합(Random integration)을 통한 BAC transgenes 모델보다 뛰어납니다.