Εξέλιξη γονιδιακής θεραπείας: Νέο DNA και βελτιστοποίηση

Στον τομέα των εφαρμογών DNA, το πλασμιδικό DNA (pDNA) ήταν πάντα ιδιαίτερα ευνοημένο λόγω της εξαιρετικής σταθερότητάς του, της ευκολίας παραγωγής, αποθήκευσης και μεταφοράς του. Ωστόσο, καθώς η επιστημονική έρευνα συνεχίζει να προοδεύει, μια σειρά από νέους τύπους DNA, όπως το Minicircle DNA (mcDNA), το Doggybone DNA (dbDNA) και το Close-Ended DNA (ceDNA), έχουν προκύψει σταδιακά, ανοίγοντας νέους δρόμους για γονιδιακή θεραπεία και άλλα πεδία αιχμής.

mcDNA

Το mcDNA προέρχεται από τη διαδικασία ανασυνδυασμού των γονικών πλασμιδίων, με τα βακτηριακά στοιχεία να αφαιρούνται ενώ διατηρείται η κυκλική δομή. Η διαδικασία παρασκευής του βασίζεται σε συγκεκριμένες ενζυμικές δραστηριότητες, όπως η ιντεγκράση φC31, επιτυγχάνοντας υψηλότερη απόδοση ανασυνδυασμού. Ένα αξιοσημείωτο χαρακτηριστικό του mcDNA είναι η έλλειψη βακτηριακών αλληλουχιών, που του επιτρέπουν να βασίζεται σε μικρούς φορείς DNA, βελτιώνοντας έτσι την έκφραση γονιδίων.

dbDNA

Το dbDNA έχει κλειστή δίκλωνη διαμόρφωση, με μικρούς μονόκλωνους βρόχους και στα δύο άκρα και είναι εντελώς απαλλαγμένο από βακτηριακές αλληλουχίες και γονίδια ανθεκτικότητας στα αντιβιοτικά. Το μικρότερο μέγεθός του διευκολύνει την ευκολότερη παράδοση στα κύτταρα και τους πυρήνες ενώ παρουσιάζει πλήρη αντίσταση στη νουκλεάση. Η αρχική μορφή του dbDNA περιέχει μόνο τα απαραίτητα στοιχεία για την έκφραση γονιδίου, παραλείποντας περιττές αλληλουχίες, κατέχοντας έτσι ισχυρές ικανότητες γονιδιακής επιμόλυνσης και υψηλότερα επίπεδα έκφρασης πρωτεΐνης.

ceDNA

Το ceDNA είναι ένα κατασκευασμένο δίκλωνο, γραμμικό, ομοιοπολικά κλειστού άκρου κατασκεύασμα DNA που περιέχει το γονίδιο στόχο και άλλα ρυθμιστικά στοιχεία έκφρασης. Τα άκρα του είναι ανεστραμμένες τερματικές επαναλήψεις (ITR), παρέχοντας χωρητικότητα κατασκευής χιλιάδων βάσεων, που υπερβαίνει κατά πολύ τα όρια των παραδοσιακών φορέων αδενο-σχετιζόμενου ιού (AAV). Η δομή ITR του ceDNA είναι κρίσιμη για την είσοδο στον πυρήνα και το πρότυπο έκφρασής του είναι συνεπές με μη ενσωματωμένα επισώματα. Επιπλέον, η διαδικασία παρασκευής του ceDNA είναι γρήγορη και οικονομικά αποδοτική, καθιστώντας το κατάλληλο για έρευνα γονιδιακής θεραπείας σε τομείς όπως οι σπάνιες ασθένειες, τα εμβόλια και η ογκολογία.

Βελτιστοποίηση DNA

Όσον αφορά τη βελτιστοποίηση του DNA, οι ερευνητές ενισχύουν την έκφραση των διαγονιδιακών γονιδίων βελτιστοποιώντας τα εγγενή συστατικά του πλασμιδικού DNA. Ταυτόχρονα, αντικαθίστανται δείκτες επιλογής, όπως η αντικατάσταση της αμπικιλλίνης με καναμυκίνη, για τη μείωση των αυτοάνοσων κινδύνων. Επιπλέον, το σύστημα επιλογής σακχαρόζης χρησιμοποιείται επίσης για να αντικαταστήσει τους παραδοσιακούς δείκτες επιλογής. Όσον αφορά τη βελτιστοποίηση κωδικονίων, οι ερευνητές βελτιώνουν τα επίπεδα έκφρασης πρωτεϊνών αλλάζοντας τη χρήση κωδικονίων, λαμβάνοντας παράλληλα πλήρως υπόψη την προτίμηση του ξενιστή για έκφραση γονιδιακής αλληλουχίας. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας βελτιστοποίησης, οι ερευνητές πρέπει επίσης να δώσουν προσοχή στη μεροληψία κωδικονίου, στη σταθερότητα της δευτερογενούς δομής του mRNA, στην αποφυγή των trans-ενεργών στοιχείων και των θέσεων περιοριστικών ενζύμων και στην ισορροπία του περιεχομένου GC.

Συνοπτικά, η ανάπτυξη νέων τύπων DNA και η βελτιστοποίηση του DNA έχουν προσφέρει νέες ευκαιρίες και προκλήσεις σε τομείς όπως η γονιδιακή θεραπεία. Η Yaohai Bio-Pharma έχει δημιουργήσει πλατφόρμες παραγωγής GMP τόσο για κυκλικά όσο και για γραμμικά πλασμίδια. Η Yaohai μπορεί επίσης να παρέχει ανάπτυξη διεργασιών και βελτιστοποίηση διαφορετικών τύπων DNA, συμπεριλαμβανομένων αυτών των νέων τύπων DNA, καλύπτοντας τις διαφορετικές ανάγκες των πελατών.

Η Yaohai Bio-Pharma αναζητά επίσης ενεργά θεσμικούς ή μεμονωμένους παγκόσμιους εταίρους και προσφέρει την πιο ανταγωνιστική αποζημίωση στον κλάδο. Εάν έχετε οποιεσδήποτε ερωτήσεις, μη διστάσετε να επικοινωνήσετε μαζί μας: [email protected]