# CRISPR 筛选即服务 合同式功能基因组 CRISPR 筛选（池化 sgRNA 文库、慢病毒递送、NGS）——数周内确定癌症耐药基因和药物靶点。 Source: https://cn.bioecon.ru/technology/crispr-screening-as-a-service/ Updated: 2026-09-02 ## 概览与价值链 标记: [EC: ATMP Regulation (EC No 1394/2007) | OECD: Bio-Pharmaceuticals | 监管机构: FDA (美国), EMA (欧盟), NMPA (中国)] CRISPR 筛选即服务是一个大型 B2B/CRO 板块：在哺乳动物细胞中进行高通量功能基因组筛选，以发现药物 靶点和耐药机制。池化向导 RNA（sgRNA）文库靶向敲除（CRISPR-KO）、激活（CRISPRa）或抑制（CRISPRi） 数千个基因；通过慢病毒载体以感染复数 MOI <1 递送；读出采用深度测序（NGS）+ MAGeCK 生物信息学。 全基因组文库含 80,000–120,000 条独特 sgRNA（每基因 4–6 条向导），覆盖度 ≥ 500 细胞/向导。 CRISPR 筛选的关键平台： 1. **池化文库 (Pooled CRISPR Libraries):** 一管数千质粒——一次实验覆盖全基因组。 2. **CRISPRa/CRISPRi:** dCas9-VP64（激活）和 dCas9-KRAB（抑制），不断裂 DNA。 3. **单细胞 / Perturb-seq:** CRISPR 筛选 + scRNA-seq——每次扰动一个表达谱。 4. **阵列式筛选 (Arrayed):** 每孔一条向导——表型读出。 ### 产业价值链 ``` [sgRNA 文库设计] ──> [寡核苷酸合成+克隆] ──> [慢病毒包装] │ (转导，MOI<1) │ ▼ [靶点 (MAGeCK)] <─── [NGS + 生物信息] <─── [细胞筛选] ``` ### 价值链层级 | 层级 | 描述 | 关键输入/输出 | |:---|:---|:---| | **Library Design** | sgRNA 池，每基因 4–6 条向导，80,000–120,000 条序列 | **入:** 基因列表。**出:** 文库设计。 | | **Synthesis & Cloning** | 芯片寡核苷酸合成，Gibson Assembly 克隆入载体 | **入:** 寡核苷酸。**出:** 质粒文库。 | | **Lentivirus Production** | HEK293T 生产，滴定（TU/ml） | **入:** 质粒、细胞。**出:** 病毒文库。 | | **Transduction** | MOI = 0.3 感染，嘌呤霉素筛选 | **入:** 细胞、病毒。**出:** 转导池。 | | **Selection & Readout** | 选择压力、DNA 收获、NGS | **入:** 细胞池、毒素。**出:** NGS 数据。 | | **Bioinformatics** | MAGeCK/BAGEL——靶点排序 | **入:** NGS 数据。**出:** 靶点报告。 | 行业的横切技术： - **池化文库 (Pooled Libraries):** 一次实验覆盖全人类基因组。 - **Perturb-seq:** CRISPR + scRNA-seq——每次基因扰动一个表达谱。 - **机器人培养箱:** Cytomat，覆盖度 ≥ 500 细胞/向导。 --- ## 美国 美国在合同 CRISPR 筛选的专利和商业化方面领先。 ### Synthego, Revvity/Horizon, FDA IND decisions - **Synthego:** 高质量 sgRNA 合成与一站式细胞工程。 - **Horizon Discovery (Revvity):** 历史最悠久的供应商；CRISPRa/CRISPRi 文库。 - **FDA:** 评估 IND 候选药物作用机制时依赖 CRISPR 筛选数据。 --- ## 中国 中国押注价格优势和机器人化细胞培养的规模。 ### GenScript, Suzhou clusters, national sgRNA libraries - **GenScript:** 最大的质粒和慢病毒文库 B2B 生产商；在原代 T 细胞上筛选。 - **苏州生物医药集群:** 筛选成本比美国低 2–3 倍。 - **中国科技部:** 面向作物和畜牧的国家 sgRNA 文库。 --- ## 欧盟 欧盟优先发展 Perturb-seq、结构生物学和靶点去风险。 ### DKFZ/Max Delbrück, Perturb-seq, EMA de-risking - **DKFZ（德国）:** 肿瘤筛选、CRISPR 数据 AI 分析；胶质母细胞瘤耐药性。 - **Perturb-seq 联盟（德/法）:** 靶向治疗的罕见耐药机制。 - **EMA:** 强制在细胞面板上做靶点去风险——稳定的 B2B 需求。 --- ## 领先企业与研究机构 | 公司 / 机构 | 国家 | 关键产品 / 平台 | 技术特点 | 2026 年状态 | |:---|:---|:---|:---|:---| | **Synthego** | 🇺🇸 美国 | sgRNA 合成、细胞工程 | 一站式自动化敲除 | 商业化 | | **Horizon Discovery** | 🇬🇧 英国 | CRISPRa/CRISPRi 文库（Revvity） | 历史最悠久的 SynBio 文库 | 商业化 | | **GenScript** | 🇨🇳 中国 | 质粒、慢病毒文库 | 大规模 T 细胞筛选 | 商业化 | | **Cellecta** | 🇺🇸 美国 | 条码化质粒 | 面向癌症中心的 Perturb-seq | 商业化 | | **DKFZ** | 🇩🇪 德国 | 肿瘤筛选、AI 分析 | 胶质母细胞瘤耐药网络 | 研究 | | **Broad Institute** | 🇺🇸 美国 | 遗传扰动平台 (GPP) | 基准全基因组文库 | 研究 | --- ## 技术栈与创新 该技术栈以慢病毒载体、变体 Cas9 和 NGS 分析为基础。 1. **慢病毒载体（第三代）:** - 自失活（SIN）HIV-1 系统用于稳定 sgRNA 整合。 2. **变体 Cas9 (Modified Cas9):** - Cas9（CRISPR-KO）、dCas9-KRAB（CRISPRi）、dCas9-VP64-p65-RTA（CRISPRa）。 3. **NGS + 生物信息:** - Illumina NovaSeq X Plus + MAGeCK/BAGEL 用于靶点排序和假阳性控制。 --- ## 价值链与生产管线 ### B2B CRISPR 筛选服务工业管线 ``` ┌───────────────────────────┐ ┌───────────────────────────┐ │ 1. crRNA 文库设计 │ ───> │ 2. 合成与克隆 │ └───────────────────────────┘ └───────────────────────────┘ │ ▼ ┌───────────────────────────┐ ┌───────────────────────────┐ │ 4. 转导 MOI=0.3 │ <─── │ 3. 慢病毒生产 │ └───────────────────────────┘ └───────────────────────────┘ │ ▼ ┌───────────────────────────┐ ┌───────────────────────────┐ │ 5. 筛选（毒素） │ ───> │ 6. NGS + MAGeCK 报告 │ └───────────────────────────┘ └───────────────────────────┘ ``` #### 阶段 1: 文库设计 sgRNA 池——每基因 4–6 条向导，共 80,000–120,000 条序列，按客户靶点设计。 #### 阶段 2: 合成与克隆 芯片固相寡核苷酸合成，Gibson Assembly 克隆入慢病毒载体。 #### 阶段 3: 慢病毒生产 HEK293T 生产，超滤浓缩，滴定（TU/ml）。 #### 阶段 4: 转导 细胞感染（如 H1975），MOI = 0.3——每细胞一次整合；嘌呤霉素筛选。 #### 阶段 5: 筛选 实验组（加抑制剂）与对照组；14 天；死亡细胞从池中清除。 #### 阶段 6: NGS 与生物信息 sgRNA 盒 PCR、NGS，MAGeCK 按富集/耗竭对基因排序——耐药靶点报告。