Rekombinantni plazmidi su važan vektor u području terapije stanica i gena (CGT), koji se mogu koristiti kao,
-
DNA Terapija (Nagan plazmidni DNA za terapiju) - Nagan plazmid kao vektor za izraz gene, kao alternativa terapiji zamišljanjem proteina/enzima.
-
DNA Cijepljenja za preventivnu i terapijsku upotrebu - Plazmid kao genetski vektor, koji izražava antigene iz virusa, bakterija ili rakovitih stanica.
- Početni materijali za proizvodnju virusnih vektora - Rekombinantni plazmidi mogu se koristiti za proizvodnju lentivirusa (LV) i adenovirusa povezanog s genima (AAV) za virusne vektorske cijepljenja, genetsku terapiju ili uređivanje gena.
- Početni materijali za proizvodnju mRNA/circRNA - Linearni plazmid, kao šabloni za transkripciju in vitro, jesu ključni materijali za mRNA/circRNA cijepljenja ili lijekove.
1 Nagan Plazmidni DNA
1.1 Nagan Plazmidni DNA za ljudsku upotrebu
Genetski lekovi koji su trenutno na tržištu glavnost prenose pomoću virusnih vektora poput AAV i LLV. Međutim, istraživanja su izvještavala da genetska terapija angiogeneznim faktorima medijirana virusnim ili ćelijskim vektorima može dovesti do obrazovanja vaskularnih tumora u srca miševa. Da bi se izbjegla dugotrajna ekspresija angiogeneznih faktora, korištenje nezaštićenih plazmida s plazmidnom DNA kao genetskim vektorom osigurava nižu razinu ciljnog proteina in vivo i smatra se preferiranim izborom.
Stoga je glavni fokus razvoja nezaštićenih plazmidnih terapija genetska terapija angiogeneznim faktorima. Do danas je ukupno odobreno dva nezaštićena plazmidna lijeka za ljudsku uporabu širom svijeta: Neovasculgen, koji je počeo biti distribuiran u Rusiji 2011., i Collategene, koji je stigao na japanski tržište 2019. Godine. Neki drugi nezaštićeni plazmidni lijekovi trenutno su u fazi II-III kliničkih ispita. Kodirani gene uključuju HGF, VEGF-A, SDF-1 (CXCL12) i druge.
1.2 Nezaštićeni plazmidni DNA za životinjsku uporabu
Usporedo s lijekovima za ljude, sučelne DNA cjepive bivše uspješnije za korištenje kod životinja, uključujući veterinarske i kućne.
Tabela 1. Licencirane DNA terapije za ljudsko i životinjsko korištenje
PRIMJENA
|
Proizvod
|
Vrsta
|
Ciljni
|
Indikacija
|
Tvrtka
|
Licenciran Datum / Zemlja
|
Genetska terapija
|
Neovasculgen, Cambiogenplasmid, PI-VEGF165
|
Ljudski
|
VEGF-A
|
CLI, kritična ischemija ekstremiteta
|
Institut za Ljubavne Stem Celije
|
2011/ Rusija
|
Genetska terapija
|
Collategene, beperminogene perplasmid, AMG0001
|
Ljudski
|
HGF
|
CLI, kritična ischemija ekstremiteta
|
AnGes
|
2019/Japan
|
Genetska terapija
|
LifeTideSW5
|
Svinje
|
Porcinska hormonska štitišna žarišta (GHRH)
|
Povećajte broj odgojenih praščića.
|
VGX Animal Health
|
2008/Australia
|
Imunoterapija raka
|
Oncept
|
Pasovi
|
Tirozinaza
|
Oralno zloćudno melanoom (OMM)
|
Merial, Boehringer Ingelheim Animal Health
|
2010/USA
|
Antimikrobijski sredstva
|
Zelnate
|
Bovinsko
|
Čeka ažuriranje
|
Bovinska disajna respiratornog trakta (BRD) izazvana bakterijom Mannheimia haemolytica
|
Diamond Animal Health, Bayer
|
2013/USA
|
2 DNA cjepivo
Slika 1. Razvoj DNA cjepiva
2.1 DNA cjepivo za ljudsku uporabu
Niska imunogeničnost kod ljudi još uvijek predstavlja veliku izazov primjeni DNA cjepiva, uz napredak u životinjskim modelima.
Pritom su istraživanja DNA cjepiva za zarazne bolesti, poput HIV-a, tuberkuloze i malarije, podstakla razvoj različitih optimizacijskih strategija u sljedećim godinama.
Tabela 2. Legalizirana DNA cjepiva za ljudsku uporabu
Upotrebe
|
Naziv marke
|
Cilj/Indikacija
|
Pozornica
|
Tvrtka
|
Profilaktičko cjepivo
|
ZyCoV-D
|
Spike-protein; SARS-CoV-2
|
Odobrenje za hitnu uporabu u Indiji
|
Zydus Cadila
|
2.2 DNA cjepivo za korištenje na životinjama
DNA cjepiva u veterinarskoj praksi su napravila veliki napredak, jer su različiti proizvodi dobili licence za zarazne bolesti, poput imunoterapije protiv raka i gene terapijskih primjena.
Tabela 3. Licencirana DNA Cjepiva za Korištenje na Životinjama
Upotrebe
|
Naziv marke
|
Vrsta
|
Cilj/Indikacija
|
Tvrtka
|
Licenciran Datum / Zemlja
|
Profilaktičko cjepivo
|
West Nile-Innovator
|
Konji
|
Virus Zapadnog Nilskog (WNV)
|
USA CDC, Fort Dodge Animal Health
|
2005/USA
|
Apex-IHN
|
Losos
|
Infekcija hematoopoetične nekroze (IHNV)
|
Novartis Animal Health
|
2005/Kanada
|
Clynav
|
Losos
|
Salmon alphavirus podtip 3 (SAV3)
|
Elanco Animal Health
|
2016/EU
|
ExactVac
|
Ptičina
|
Ptica Influenza A (H5N1)
|
AgriLabs
|
2017/USA
|
3 Plazmidna DNA kao materijali za proizvodnju mRNA ili virusnog vektora
mRNA i kružna mRNA (circRNA) bile su širom upotrebljene u istraživanjima razvoja cjepiva. Linearizirana plazmidna DNA služi kao potrebni transkripcijski šablon za IVT mRNA, omogućen T7 RNA polimerazom.
Virusni vektor izdvaja se kao najučinkovitija metoda za prijenos gene, omogućujući ciljane modifikacije određenih vrsta stanica ili tkiva te dopuštenje manipulacije za izraz terapeutskih gena. U proizvodnji virusnih vektora, plazmidna DNA igra ključnu ulogu.
Yaohai Bio-Pharma Ponudi Jedno-Mjesto Rješenje CDMO za Plazmidnu DNA
Referenca:
[1] Pagliari S, Dema B, Sanchez-Martinez A, Montalvo Zurbia-Flores G, Rollier CS. DNA cjepivi: povijest, molekularni mehanizmi i buduće perspektive. J Mol Biol. 2023. 12;435(23):168297. doi: 10.1016/j.jmb.2023.168297.