随着CRISPR等基因编辑技术在基因治疗领域的日益普及,各国监管机构对其潜在安全性风险的重视程度不断上升。CRISPR所引发的双链DNA断裂(DSB)在修复过程中可能导致染色体重排和易位事件,包括大片段缺失、外源DNA插入以及染色体易位。美国食品药品监管局(FDA)已明确指出了对染色体重排和易位检测的重要性,这类事件可能引发严重的不良反应,如基因组不稳定性增加、遗传疾病风险提高、治疗失败及其他不可预测的后果。
二代测序技术(NGS)在基因组研究领域取得了显著进展,但在结构变异的检测上依然存在局限性。由于读取长度较短,NGS在处理复杂基因组结构(例如大片段插入和缺失)时面临挑战。此外,NGS通常难以全面覆盖高重复区域或GC含量高的区域,这些区域的结构变异往往容易被漏检或误判。
与之相比,三代测序技术(Third Generation Sequencing, TGS)在基因编辑安全性评估中展现出明显优势。尊龙凯时推出的三代WGS全基因组测序平台,专为检测基因编辑后发生的多种结构变异事件而设计。TGS技术以其更长的读取长度,能够更有效地识别复杂结构变异和潜在脱靶效应,并更好地覆盖高重复和复杂基因组区域,确保基因编辑的准确性和安全性。TGS技术凭借其高精度,为基因编辑安全性评估提供了更为可靠和深入的分析手段,进而为基因治疗产品的监管审批提供全面的数据支持。
三代WGS检测原理:三代WGS全基因组检测SV项目采用先进的长读取测序技术,确保对结构变异的全面检测。首先,通过Covaris® g-TUBE将高分子量基因组DNA打断成适合的长度,以控制片段一致性和适宜性。接着,利用磁珠富集方法进行DNA片段的损伤修复,提高后续测序的准确性。DNA片段两端连接专门设计的测序接头后,通过专业设备进行筛选和纯化,确保测序文库的质量。最后,按照严格的文库定量流程进行高通量测序。
三代WGS检测SV优势:与其他技术相比,三代WGS全基因组测序技术在结构变异检测上具有显著优点。首先,检测范围全面,可以同时识别多种类型的结构变异(SV),包括大片段缺失(DEL)、插入事件(INS)、重复(DUP)以及断点(BND)。其读长优势则使得平均读长超过20kb,能够有效跨越复杂的重复区域。数据比对效率高达99%以上,平均测序深度超过30X,使得低频结构变异的检测有力保障。此外,高比例的读段质量分数确保数据分析的准确性与可靠性。
技术互补性:PEM-seq技术由于引物设计距离切割位点较近,可能无法有效识别大片段缺失事件,而二代Long-range PCR技术虽然在切割位点远端设计引物以弥补这一局限,但仍受限于PCR扩增和短读长测序的缺陷。相比之下,三代WGS全基因组测序技术通过提供超长读长和全基因组无偏覆盖,能够全面检测各类结构变异,包括大片段缺失与插入事件,因此可与PEM-seq等方法形成互补,共同构建完整的基因编辑安全性评估体系。
服务优势包括全面预测sgRNA脱靶位点,采用高级算法对潜在脱靶位点进行统计;体细胞SV的精准检测,能够识别多种结构变异类型;变异分类与功能注释,提供变异对基因功能影响的科学依据;完整数据解读,分辨sgRNA依赖型和非依赖型SV,展示全基因组结构变异的分布情况;以及全面的质控体系,从数据生成到结果分析保障数据的可靠性。
技术应用场景方面,三代WGS全基因组测序技术在基因编辑产品安全性评估、复杂结构变异研究和基因组研究等领域展现出独特价值。尊龙凯时的技术为CRISPR、TALENs等基因编辑技术的脱靶效应提供全面评估,并满足FDA等监管机构对IND申报的安全性要求。此外,该技术特别适用于癌症研究及罕见病致病机制的探索,为生命科学基础研究和精准医学提供更加完整的基因组信息基础。
成功案例:尊龙凯时已为多个公司提供全流程基因编辑安全性评估服务,包括三代WGS数据分析及监管文件准备,辅导其CAR-T产品顺利完成FDA的IND申报。我们还为多家基因治疗企业提供评估服务,支持其产品的IND申报和临床研究。
示例报告:尊龙凯时提供的三代WGS分析报告采用标准化格式,确保数据的专业性与完整性。报告中包括项目背景、技术原理、建库流程及生物信息学分析,样本信息与测序数据统计,确保数据质量的可靠性。报告核心内容还涵盖了sgRNA潜在脱靶位点的预测、所有SV事件的分类与统计、以及变异分类与注释,为后续分析奠定科学基础。
三代WGS检测服务内容:标准流程为35-45个工作日,提供从sgRNA设计到结果分析的一体化服务支持。
样本要求:所有样本必须符合质量标准,客户可邮寄细胞渣样本用于DNA提取,数量需≥2×10^6细胞,通过提前沟通特殊样本类型。
尊龙凯时在过去两年中建立了一站式基因编辑安全性评估平台,覆盖靶点设计、脱靶检测等多种管线,并具备严谨的认证体系,持续为客户提供优质、高效、安全的服务与产品。