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一种用于减少转基因小鼠生产中动物数量的新产品

近年来,转基因小鼠的数量有所增加,以至于目前在研究的所有动物中,有近一半是转基因小鼠育种项目中的动物。Ostara正在通过开发一种阴道子宫托来解决这个问题,这种阴道子宫托旨在有效地诱导雌性小鼠假妊娠。这项技术可以取代对输精管切除术的男性的需求,并减少所需的女性数量,以确保及时产生足够的假怀孕受体。Ostara寻求常规使用输精管切除术的男性诱导假妊娠,同时也擅长胚胎移植的合作者,以帮助比较Ostara子宫托与使用输精管切除术的男性的效率。

通过CRACK IT Solutions, Ostara与英国癌症研究所(CRUKs)伦敦研究所合作。这个CRACK IT解决方案资助的合作使他们的原型阴道子宫托系统得以评估和进一步完善。

转基因小鼠被广泛应用于开发新的治疗方法,并更好地了解一系列疾病和条件的病理生理学,从癌症和心脏病到自身免疫性疾病和流产。为了产生这样的小鼠模型,基因操纵的胚胎被转移到受体母亲,以产生一窝转基因创始人,从中可以培育转基因系。此外,转基因胚胎通常被冷冻起来,以便日后再培育重要的子系。

目前的做法要求在未来的受者中诱导假妊娠,从而使他们在激素和生理上具有能力,从而能够植入转移的胚胎。假怀孕通常是通过与不育的雄性交配来实现的,这些雄性经常为此目的进行手术输精管切除术。这是一个效率低下的过程,需要大量的雄性和雌性小鼠。通过使用精子发生受损的突变小鼠(例如T145H-Re)来避免进行输精管切除术的策略已经被开发出来(Lyon MF, Meredith R 1966;里昂MF,et al。1996年),但是不育雄性的生产效率很低(约25%),而且使用了很多小鼠。

参考文献

  • 梅雷迪思R(1966)。常染色体易位导致小鼠雄性不育和可活的非整倍体。细胞遗传学5: 335 - 354。
  • 李国强,李国强(1996)。实验室小鼠的遗传变异和品系。2卷,牛津,纽约,东京牛津大学出版社。

Ostara Biomedical是一家英国小公司,专注于开发一种产品,旨在简化生产转基因小鼠的程序,减少用于生产转基因小鼠的动物数量。Ostara正在开发一种新型阴道子宫托,可以由动物技术人员快速给雌性小鼠使用,完全取代了转基因育种项目中对输精管切除术(或其他不育)雄性小鼠的需求。使用子宫托系统也比与不育男性交配更有效地诱导假怀孕,Ostara的目标是将用户维护的池中女性的数量平均减少50%,同时确保及时生产足够数量的假怀孕接受者用于胚胎移植。

转基因胚胎通常是通过向受精卵原核中微量注射DNA来产生的,在这种情况下,受精卵通常在交媾后0.5天被转移到假怀孕受体中。Ostara公司已经证明了这一概念,在移植早期胚胎后成功怀孕,使用其基于子宫托的系统诱导假妊娠。然而,考虑到转基因小鼠也是通过将转染的胚胎干细胞注射到囊胚中而产生的,然后在性交后2.5天转移到假怀孕受体中,Ostara现在寻求识别和合作伙伴,他们在这种后期胚胎的微观操作方面熟练。

Ostara的解决方案将对简化程序、减少与转基因育种计划相关的动物数量和生产成本产生直接影响。Ostara希望评估将正常和转基因受精卵和囊胚移植到使用子宫托诱导的假怀孕女性体内后的怀孕成功率。此外,将确定移植冷冻保存的胚胎后的成功怀孕率。目的是证明Ostara子宫托在支持根据常用程序处理和存储的早期和晚期胚胎移植后成功怀孕的有效性。Ostara的目标是完善其产品,并在2015年将其推向市场。

Ostara正在与专家合作伙伴(在商业和学术领域)开发其专有技术,目前正在寻找一个合作者,既可以常规地使用输精管切除术的男性诱导假妊娠,也可以熟练地在受精卵和囊胚阶段进行胚胎移植。理想的合作伙伴还将具有冷冻胚胎的再衍生经验。Ostara期望与合作伙伴一起设计一个详细的实验方案,以比较Ostara子宫托与使用输精管切除术男性的效率。

在转基因育种过程中使用的小鼠数量的长期稳定增长突出了对这种解决方案的需求。英国内政部的统计数据显示,仅2012年,转基因动物(主要是小鼠)的育种就增加了22%(+363,100例)(达到198万例)(英国内政部,英国政府网站)。Ostara子宫托将通过以下方式减少这种使用:

  • 替换:Ostara子宫托将取代目前对输精管切除术男性的要求,目前他们接受侵入性手术,通常保留6个月,只是为了避免随着年龄增长而导致效力下降带来的额外效率低下。
  • 减少:子宫托的使用将使育种者能够减少作为接受者的女性库的大小,因为在胚胎移植的最佳时间窗口内,当接受者处于支持成功怀孕的年龄和体重高峰时,可以以可靠和及时的方式诱导假怀孕。

参考

概述|影响

概述

Ostara Biomedical与合作伙伴广泛合作,开发他们的专利技术,但现在需要与合作者验证这种方法,使用输精管切除术的男性常规诱导假怀孕。通过CRACK IT解决方案技术合作计划,他们已经确定了多个潜在合作伙伴,但选择了与英国癌症研究(CRUKs)伦敦研究所合作。这次由CRACK IT Solutions资助的合作将使Ostara Biomedical能够利用CRUKs的专业知识和优秀的动物设施来支持评估和进一步完善他们的阴道子宫托系统原型。

影响

本研究旨在验证Ostara生物医学阴道子宫托系统作为一种工具,以(i)取代输精管切除术/不育男性在假妊娠诱导中的使用(对胚胎着床必不可少)和(ii)进一步提高小鼠胚胎着床率。

在子宫托的早期测试中,很明显需要进一步优化子宫托的制造和配方,以保持有效成分的活性。与ThioMatrix建立了新的合作伙伴关系,以完成项目的这一方面。与此同时,在活的有机体内配方测试是与CRUK伦敦研究所和其他动物单位合作进行的,以探索三种不同活性成分组合的功效。结果表明,与原始配方相比,其他活性成分的替代组合产生了类似或增强的假妊娠诱导率(图1),增加了可用于配方的活性成分的数量。这对于降低未来产品开发的风险并使其更接近商业化至关重要。

Ostara图

图1:Ostara专利活性成分混合诱导假妊娠。R1 (n=14个子宫托,n=13对照组)是Ostara的原始配方,R2 (n=28个子宫托,n=27对照组)和R3 (n=18个子宫托,n=18对照组)是修改后的配方,其成功率仅为对照组(输精管切除术男性)的65%。R4 (n=18子宫托,n=18对照组)是一个修订的配方,超过了输精管切除术后的男性怀孕率。

与Marble Product Design合作,Ostara Biomedical还开发了一种符合人体工学、安全可靠的阴道配方输送机制(图2)。虽然没有得到NC3Rs的直接资助,但CRACK IT Solutions的资金允许Ostara Biomedical利用其他资源开发与配方并行的敷药器,大大缩短了产品开发时间。这已经从Ostara生物医学在利兹大学的合作单位获得了积极的用户反馈,特别是在易用性方面。与传统使用输精管切除术的雄性相比,正在进行定量评估对动物福利的影响;然而,最初的筛查(基于动物行为和单位工作人员对阴道组织的视觉观察)表明没有不良影响。

Ostara设备

图2:Ostara生物医学的专有设备,用于阴道输送配方。体外含有一个灵活的气囊,由使用者压低,将计量剂量的配方输送到小鼠阴道。

总的来说,这项产品开发研究改进了制造工艺,提高了配方的稳定性、可重复性和有效性,使产品推向市场。Ostara生物医学阴道分娩创新的商业化可能会对动物在育种项目和研究中的使用产生重大影响。在整个欧盟,每年约有190万只小鼠被用于假怀孕小鼠的生产,为胚胎移植做准备(欧盟委员会向理事会和欧洲议会提交的关于欧盟成员国用于实验和其他科学目的的动物数量统计的第七份报告,COM(2013)859)。Ostara估计,阴道配方可以通过替代雄性和改善雌性的假妊娠诱导来减少50-70%的假妊娠小鼠数量。这一估计将导致整个欧盟每年在假妊娠生产中使用的小鼠减少约95万只。另一个好处是,雄性将不再需要手术绝育,这将影响用于研究的假孕妇生产的严重程度。这种产品将引起动物饲养者和小型研究单位的兴趣。

NC3Rs的CRACK IT解决方案资金不仅使Ostara生物医学阴道输送系统的验证和开发成为可能,而且还有助于获得额外的资金,以继续该工作流程,并与欧洲和美国的潜在客户进行接触。

引自Ostara Biomedical:

“CRACK IT解决方案奖帮助Ostara开发了一种人工诱导受孕的方法来替代输精管切除术/不育雄性,从而有效地取代了用于这一目的的动物数量。特别是,该奖项的灵活性使Ostara能够在项目开始时没有设想的方向上推进产品,从而使产品更接近市场。Ostara与其解决方案合作伙伴CRUK之间的关系,通过CRACK IT解决方案资金产生,促进并提供了进一步的合作机会。”

了解更多关于Ostara生物医学阴道子宫托系统检查的信息奥斯塔雷公司的网站

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