Rekombinantní plazmidy jsou důležitým vektorem v oboru buněčné a genové terapie (CGT), které lze použít jako,
-
DNA Terapeutika (Nahá plazmidová DNA pro terapii) - Nahá plazmidová DNA jako vektor pro expresi genu, alternativa k terapii nahrazováním bílkovin/enzymů.
-
DNA vakcíny pro preventivní a léčebnou úsporu - Plazmid jako genový vektor, který exprimuje antigény z viru, bakterie nebo rakovinné buňky.
- Začáteční materiály pro produkci virálních vektorů - Rekombinantní plazmidy mohou být použity ke produkci lentiviru (LV) a adeno-asociovaného viru (AAV) pro vakcíny s virálními vektory, genovou terapii nebo úpravu genů.
- Začáteční materiály pro produkci mRNA/circRNA - Linearizované plazmidy, jako šablony pro in vitro transkripci, jsou klíčové materiály pro mRNA/circRNA vakcíny či léky.
1 Nahá plazmidová DNA
1.1 Nahá plazmidová DNA pro lidskou úspořu
Genoterapeutické léky, které jsou momentálně na trhu, převážně používají virální vektory, jako jsou AAV a LLV. Nicméně bylo nahlášeno ve výzkumu, že genoterapie s angioaktivními faktory médovaná virálními nebo buněčnými vektory může vést ke vzniku cévních nádorů v srdcích myší. Aby se zabránilo dlouhodobému vyjadřování angioaktivních faktorů, použití nahých plazmidů s plazmidovou DNA jako genoterapeutický vektor vyjadřuje nižší úroveň cílového bílkoviny in vivo a považuje se za preferovanou volbu.
Proto je hlavním důrazem vývoje terapií s nahými plazmidy genoterapie s angioaktivními faktory. Dosud existují celkem dva schválené léky s nahými plazmidy pro lidskou aplikaci na celém světě: Neovasculgen, spuštěný v Rusku v roce 2011, a Collategene, představený na japonském trhu v roce 2019. Několik dalších léků s nahými plazmidy je aktuálně ve fázích II-III klinického vývoje. Kódované geny zahrnují HGF, VEGF-A, SDF-1 (CXCL12) a další.
1.2 Nahá plazmidová DNA pro použití u zvířat
Na rozdíl od léků pro lidi byly DNA vakcíny úspěšnější pro použití u zvířat, včetně veterinárního a domácích zvířat.
Tabulka 1. Licencované DNA terapeutika pro lidské a zvířecí použití
|
Aplikace
|
Produkt
|
Druh
|
Cíl
|
Řešení
|
Společnost
|
Datum udělení licence / Země
|
|
Genová terapie
|
Neovasculgen, Cambiogenplasmid, PI-VEGF165
|
Člověk
|
VEGF-A
|
CLI, kritická ischemie končetiny
|
Human Stem Cell Institute
|
2011/ Ruská federace
|
|
Genová terapie
|
Collategene, beperminogene perplasmid, AMG0001
|
Člověk
|
HGF
|
CLI, kritická ischemie končetiny
|
AnGes
|
2019/Japonsko
|
|
Genová terapie
|
LifeTideSW5
|
Vepři
|
Porcine growth hormone releasing hormone (GHRH)
|
Zvýšit počet odstavených prasátek.
|
VGX Animal Health
|
2008/Austrálie
|
|
Imunoterapie proti rakovině
|
Oncept
|
Psi
|
Tyrozináza
|
Orální zlomové melanom (OMM)
|
Merial, Boehringer Ingelheim Animal Health
|
2010/USA
|
|
Antimikrobiální látky
|
Zelnate
|
Hovězí
|
Čeká se aktualizace
|
Bovina respirační onemocnění (BRD) způsobená Mannheimia haemolytica
|
Diamond Animal Health, Bayer
|
2013/USA
|
2 DNA vakcína
Obr. 1. Vývoj DNA vakcín
2.1 DNA vakcína pro lidskou použití
Nízká imunogennost u lidí stále představuje velkou výzvu pro aplikaci DNA vakcín, a to i přes pokrok v modelích na živočiších.
Navíc výzkum DNA vakcín proti infekčním nemocem, jako je HIV, tuberkulóza a malárie, podpořil rozvoj různorodých optimalizačních strategií v následujících letech.
Tabulka 2. Schválené DNA vakcíny pro lidskou použití
|
Použití
|
Název značky
|
Cíl/Indikace
|
Fáze
|
Společnost
|
|
Profilaktická vakcína
|
ZyCoV-D
|
Spike-protein; SARS-CoV-2
|
Úřední povolení k nouzovému použití v Indii
|
Zydus Cadila
|
2.2 DNA vakcína pro použití u zvířat
DNA vakcíny v veterinárních aplikacích udělaly velký pokrok, protože různé produkty získaly licence pro infekční onemocnění, jako je imunoterapie proti rakovině a genová terapie.
Tabulka 3. Licencované DNA vakcíny pro použití u zvířat
|
Použití
|
Název značky
|
Druh
|
Cíl/Indikace
|
Společnost
|
Datum udělení licence / Země
|
|
Profilaktická vakcína
|
West Nile-Innovator
|
Koně
|
Virus Západonilského mukomoru (WNV)
|
USA CDC, Fort Dodge Animal Health
|
2005/USA
|
|
Apex-IHN
|
Losos
|
Virus infekční hematopoetické nefrotizace (IHNV)
|
Novartis Animal Health
|
2005/Kanada
|
|
Clynav
|
Losos
|
Salmon alphavirus podtyp 3 (SAV3)
|
Elanco Animal Health
|
2016/EU
|
|
ExactVac
|
Druh ptáka
|
Ptáčí chřipka A (H5N1)
|
AgriLabs
|
2017/USA
|
3 Plasmidové DNA jako materiály pro výrobu mRNA nebo virálních vektorů
mRNA a kruhová mRNA (circRNA) byly široce používány ve výzkumu vývoje vakcín. Linearizovaná plasmidová DNA slouží jako nutný transkripční šablonu pro IVT mRNA, kterou usnadňuje T7 RNA polymerasa.
Virální vektor se vyjímá jako nejefektivnější metoda pro přenos genu, což umožňuje cílenou modifikaci určitých typů buněk nebo tkání a umožňuje manipulaci pro vyjádření terapeutických genů. V produkci virálních vektorů hraje plasmidová DNA klíčovou roli.
Yaohai Bio-Pharma nabízí kompletní CDMO řešení pro plasmidovou DNA
Odkaz:
[1] Pagliari S, Dema B, Sanchez-Martinez A, Montalvo Zurbia-Flores G, Rollier CS. DNA vakcíny: dějiny, molekulární mechanismy a budoucí perspektivy. J Mol Biol. 2023 Dec 1;435(23):168297. doi: 10.1016/j.jmb.2023.168297.
EN
AR
HR
CS
DA
NL
FI
FR
DE
EL
IT
JA
KO
NO
PL
PT
RO
RU
ES
SV
IW
ID
LV
LT
SR
SK
SL
UK
VI
ET
HU
TH
TR
FA
AF
MS
BE
MK
UR
BN
