Geeniterapian evoluutio: uusi DNA ja optimointi

DNA-sovellusten alalla plasmidi-DNA (pDNA) on aina ollut erittäin suosittu sen poikkeuksellisen stabiiliuden, helpon tuotannon, varastoinnin ja kuljetuksen vuoksi. Tieteellisen tutkimuksen edetessä on kuitenkin vähitellen ilmaantunut joukko uusia DNA-tyyppejä, kuten Minicircle DNA (mcDNA), Doggybone DNA (dbDNA) ja Close-Ended DNA (ceDNA), mikä avaa uusia mahdollisuuksia geeniterapialle. ja muilla huippuluokan aloilla.

mcDNA

mcDNA on peräisin vanhempien plasmidien rekombinaatioprosessista, jossa bakteerielementit on poistettu säilyttäen samalla pyöreän rakenteen. Sen valmistusprosessi perustuu tiettyihin entsymaattisiin aktiivisuuksiin, kuten φC31-integraasiin, mikä saavuttaa korkeamman rekombinaatiotehokkuuden. Merkittävä mcDNA:n ominaisuus on sen bakteerisekvenssien puute, minkä ansiosta se voi luottaa pieniin DNA-kantajiin, mikä parantaa geenin ilmentymistä.

dbDNA

dbDNA:lla on suljettu kaksijuosteinen konformaatio, jossa on pieniä yksijuosteisia silmukoita molemmissa päissä ja se on täysin vapaa bakteerisekvensseistä ja antibioottiresistenssigeeneistä. Sen pienempi koko helpottaa kuljettamista soluihin ja ytimiin samalla kun se osoittaa täydellistä nukleaasiresistenssiä. dbDNA:n alkuperäinen muoto sisältää vain geenin ilmentämiseen tarvittavat elementit, jättäen pois tarpeettomat sekvenssit, joten sillä on tehokkaat geenitransfektiokyvyt ja korkeammat proteiinien ilmentymistasot.

ceDNA

ceDNA on muokattu kaksijuosteinen, lineaarinen, kovalenttisesti suljettu DNA-rakenne, joka sisältää kohdegeenin ja muita ilmentymistä sääteleviä elementtejä. Sen päät ovat käänteisiä terminaalitoistoja (ITR), jotka tarjoavat tuhansien emästen rakennekapasiteetin, mikä ylittää paljon perinteisten adeno-associated virus (AAV) -vektorien rajat. CeDNA:n ITR-rakenne on ratkaiseva ytimeen pääsyssä, ja sen ilmentymismalli on yhdenmukainen integroitumattomien episomien kanssa. Lisäksi ceDNA:n valmistusprosessi on nopea ja kustannustehokas, joten se soveltuu geeniterapian tutkimukseen muun muassa harvinaisten sairauksien, rokotteiden ja onkologian aloilla.

DNA:n optimointi

Mitä tulee DNA:n optimointiin, tutkijat tehostavat siirtogeenisten geenien ilmentymistä optimoimalla plasmidi-DNA:n sisäisiä komponentteja. Samanaikaisesti selektiomarkkereita korvataan, kuten ampisilliinin korvaaminen kanamysiinillä autoimmuuniriskien vähentämiseksi. Sakkaroosin valintajärjestelmää käytetään myös korvaamaan perinteiset valintamerkit. Mitä tulee kodonin optimointiin, tutkijat parantavat proteiinien ilmentymistasoja muuttamalla kodonin käyttöä samalla kun ottavat täysin huomioon isännän mieltymyksen geenisekvenssien ilmentymiseen. Optimointiprosessin aikana tutkijoiden tulee kiinnittää huomiota myös kodoniharhaan, mRNA:n sekundaarirakenteen stabiilisuuteen, trans-toimivien elementtien ja restriktioentsyymikohtien välttämiseen sekä GC-pitoisuuden tasapainoon.

Yhteenvetona voidaan todeta, että uusien DNA-tyyppien kehittäminen ja DNA:n optimointi ovat tarjonneet uusia mahdollisuuksia ja haasteita esimerkiksi geeniterapian aloille. Yaohai Bio-Pharma on perustanut GMP-tuotantoalustoja sekä pyöreille että linearisoiduille plasmideille. Yaohai voi myös tarjota erilaisten DNA-tyyppien prosessien kehittämistä ja optimointia, mukaan lukien nämä uudet DNA-tyypit, jotka täyttävät asiakkaiden erilaiset tarpeet.

Yaohai Bio-Pharma etsii myös aktiivisesti institutionaalisia tai yksittäisiä globaaleja kumppaneita ja tarjoaa alan kilpailukykyisimmän palkkion. Jos sinulla on kysyttävää, ota rohkeasti yhteyttä: [email protected]