Rekombinante plasmider er en vigtig vektor inden for celler og genetisk terapi (CGT), hvilket kan bruges som,
-
DNA Terapi (Naken plasmid DNA til behandling) - Naken plasmid som genudtryksvektor, som et alternativ til proteinkvantlighed/enzymterapi.
-
DNA Vacciner til præventiv og terapeutisk brug - Plasmid som genvektor, der udtrykker antigen fra virus, bakterie eller kræftcelle.
- Startmaterialer til produktion af virusvektorer - Rekombinante plasmider kan bruges til at producere lentivirus (LV) og adeno-associationsvirus (AAV) til virusvektorvacciner, genetisk terapi eller genredigering.
- Startmaterialer til produktion af mRNA/circRNA - Linæriseret plasmid, som maler til in vitro transkription, er nøglematerialer til mRNA/circRNA vacciner eller medicin.
1 Naken Plasmid DNA
1.1 Naken Plasmid DNA til menneskelig brug
De generelaterede medicinprodukt der for tiden er på markedet anvender primært virale vektorer såsom AAV og LLV. Forskning har imidlertid rapporteret, at geneterapi med angiogeniske faktorer, som medieres af virale eller cellerede vektorer, kan føre til opstanden af blodkarrækkernelser i musehjerter. For at undgå en for længst varig udtrykning af angiogeniske faktorer, giver brugen af ubeskjærte plasmider med plasmid-DNA som geneterapi-vektor en lavere niveau af målprotein in vivo og anses derfor for at være en foretrukken valgmulighed.
Derfor ligger fokuset for udviklingen af ubeskjærede plasmidterapeutika inden for geneterapi for angiogeniske faktorer. Indtil nu findes der to godkendte ubeskjærede plasmidmedicinprodukter til menneskelig brug globalt: Neovasculgen, der blev lancering i Rusland i 2011, og Collategene, der blev introduceret på det japanske marked i 2019. Andre ubeskjærede plasmidmedicinprodukter er for tiden i kliniske fasetrin II-III. Genkoderne omfatter HGF, VEGF-A, SDF-1 (CXCL12) og andre.
1.2 Ubeklædte Plasmid-DNA til dyrebrug
I modsætning til menneskelige medicinformer har DNA-vacciner været mere succesfulde til brug på dyr, herunder veterinær og husdyr.
Tabel 1. Godkendte DNA-terapeutika til menneskelig og dyrlig brug
Anvendelse
|
Produkt
|
Art
|
Mål
|
Anvisning
|
Selskab
|
Godkendelsesdato/Land
|
Geneterapi
|
Neovasculgen, Cambiogenplasmid, PI-VEGF165
|
Menneske
|
VEGF-A
|
CLI, kritisk lem iskæmi
|
Human Stem Cell Institute
|
2011/Rusland
|
Geneterapi
|
Collategene, beperminogene perplasmid, AMG0001
|
Menneske
|
HGF
|
CLI, kritisk lem iskæmi
|
AnGes
|
2019/Japan
|
Geneterapi
|
LifeTideSW5
|
Svin
|
Svineveksthormonfrigøringshormon (GHRH)
|
Forøg antallet af avlede svineunger.
|
VGX Animal Health
|
2008/Australien
|
Cancerimmunoterapi
|
Oncept
|
Hunde
|
Tyrosinase
|
Oralt ondartet melanoom (OMM)
|
Merial, Boehringer Ingelheim Animal Health
|
2010/USA
|
Antimikrobielle
|
Zelnate
|
Kvæg
|
Venter på opdatering
|
Kvægrespiratorisk sygdom (BRD) forårsaget af Mannheimia haemolytica
|
Diamond Animal Health, Bayer
|
2013/USA
|
2 DNA-vaccine
Fig 1. Udvikling af DNA-vacciner
2.1 DNA-vaccine til menneskelig brug
Den lave immunogenitet hos mennesker stiller stadig en stor udfordring for anvendelsen af DNA-vacciner, trods fremskridt i dyremodeller.
Desuden har undersøgelsen af DNA-vacciner mod infektiøse sygdomme, såsom HIV, tuberkulose og malaria, fremmet udviklingen af diverse optimeringsstrategier i efterfølgende år.
Tabel 2. Godkendte DNA-vacciner til menneskelig brug
Anvendelser
|
Mærkenavn
|
Mål/Indikation
|
Scene
|
Selskab
|
Profilaktisk vaccine
|
ZyCoV-D
|
Spike-protein; SARS-CoV-2
|
Nødbrugstilladelse i Indien
|
Zydus Cadila
|
2.2 DNA-vaccine til dyrebrug
DNA-vacciner inden for veterinærmedicin har gjort store fremskridt, da flere produkter har fået licenser til infektiøse sygdomme, såsom cancerimmunoterapi og geneterapi-anvendelser.
Tabel 3. Licenserede DNA-vacciner til dyrebrug
Anvendelser
|
Mærkenavn
|
Art
|
Mål/Indikation
|
Selskab
|
Godkendelsesdato/Land
|
Profilaktisk vaccine
|
West Nile-Innovator
|
Heste
|
West Nile-virus (WNV)
|
USA CDC, Fort Dodge Animal Health
|
2005/USA
|
Apex-IHN
|
Laks
|
Infektiøs hematopoetisk necrosevirus (IHNV)
|
Novartis Animal Health
|
2005/Kanada
|
Clynav
|
Laks
|
Salmon alphavirus subtype 3 (SAV3)
|
Elanco Animal Health
|
2016/EU
|
ExactVac
|
Poultry
|
Avian Influenza A (H5N1)
|
AgriLabs
|
2017/USA
|
3 Plasmid DNA som materialer til produktion af mRNA eller virusvektor
mRNA og cirkulær mRNA (circRNA) er blevet omfattende anvendt i vaccinetudviklingsforskning. Lineariseret plasmid DNA fungerer som den nødvendige transskriptionstemplate for IVT mRNA, lettede af T7 RNA polymerase.
Virusvektoren fremtræder som den mest effektive metode til genoverførsel, hvilket gør det muligt at ændre specifikke celletyper eller væv og tillader manipulering for at udtrykke terapeutiske gener. I produktionen af virusvektorer spiller plasmid DNA en afgørende rolle.
Yaohai Bio-Pharma tilbyder en komplet CDMO-løsning for Plasmid DNA
Reference:
[1] Pagliari S, Dema B, Sanchez-Martinez A, Montalvo Zurbia-Flores G, Rollier CS. DNA-vacciner: Historie, molekylære mekanismer og fremtidige perspektiver. J Mol Biol. 2023 Dec 1;435(23):168297. doi: 10.1016/j.jmb.2023.168297.