Evolusi Terapi Gen: DNA Baru & Optimasi

Dalam bidang aplikasi DNA, plasmid DNA (pDNA) selalu sangat dihargai karena stabilitasnya yang luar biasa, kemudahan produksi, penyimpanan, dan transportasi. Namun, seiring dengan perkembangan penelitian ilmiah, serangkaian jenis DNA baru seperti Minicircle DNA (mcDNA), Doggybone DNA (dbDNA), dan Close-Ended DNA (ceDNA) secara bertahap muncul, membuka jalan baru untuk terapi gen dan bidang-bidang terdepan lainnya.

mcDNA

mcDNA berasal dari proses rekombinasi plasmid induk, dengan elemen bakteri dihilangkan tetapi masih mempertahankan struktur lingkaran. Proses persiapannya bergantung pada aktivitas enzim tertentu, seperti φC31 integrase, mencapai efisiensi rekombinasi yang lebih tinggi. Karakteristik mencolok dari mcDNA adalah tidak adanya urutan bakteri, sehingga memungkinkannya untuk bergantung pada pembawa DNA kecil, meningkatkan ekspresi gen.

dbDNA

dbDNA memiliki konformasi dua rantai tertutup, dengan cincin tunggal kecil di kedua ujungnya dan sepenuhnya bebas dari urutan bakteri dan gen resistensi antibiotik. Ukurannya yang lebih kecil memudahkan pengiriman ke dalam sel dan nukleus sambil menunjukkan resistensi nuklease yang lengkap. Bentuk awal dbDNA hanya berisi elemen-elemen yang diperlukan untuk ekspresi gen, tanpa urutan yang tidak perlu, sehingga memiliki kemampuan transfeksi gen yang kuat dan tingkat ekspresi protein yang lebih tinggi.

ceDNA

ceDNA adalah konstruksi DNA ujung tertutup kovalen yang dirancang, berbentuk ganda, linier, dan berisi gen target serta elemen regulasi ekspresi lainnya. Ujung-ujungnya adalah pengulangan terminal terbalik (ITR), memberikan kapasitas konstruksi ribuan basis, jauh melebihi batasan vektor virus adeno-assosiasi (AAV) tradisional. Struktur ITR dari ceDNA sangat penting untuk memasuki nukleus, dan pola ekspresinya konsisten dengan episom non-integrasi. Selain itu, proses persiapan ceDNA cepat dan hemat biaya, membuatnya cocok untuk penelitian terapi gen di bidang seperti penyakit langka, vaksin, dan onkologi.

Optimasi DNA

Dalam hal optimasi DNA, para peneliti meningkatkan ekspresi gen transgenik dengan mengoptimalkan komponen intrinsik plasmid DNA. Secara bersamaan, marker seleksi diganti, seperti mengganti ampicilin dengan kanamisin, untuk mengurangi risiko autoimun. Selain itu, sistem seleksi sukrosa juga digunakan untuk menggantikan marker seleksi tradisional. Dalam hal optimasi kodon, para peneliti meningkatkan tingkat ekspresi protein dengan mengubah penggunaan kodon sambil sepenuhnya mempertimbangkan preferensi inang terhadap ekspresi urutan genetik. Selama proses optimasi, para peneliti juga harus memperhatikan bias kodon, stabilitas struktur sekunder mRNA, penghindaran elemen trans-beraksi dan situs enzim restriksi, serta keseimbangan konten GC.

Secara keseluruhan, pengembangan jenis DNA baru dan optimasi DNA telah memberikan peluang dan tantangan baru bagi bidang seperti terapi gen. Yaohai Bio-Pharma telah membangun platform produksi GMP untuk plasmid lingkaran dan linear. Yaohai juga dapat menyediakan pengembangan proses dan optimasi berbagai jenis DNA, termasuk jenis DNA baru ini, untuk memenuhi kebutuhan berbeda dari klien.

Yaohai Bio-Pharma juga aktif mencari mitra global, baik lembaga maupun individu, dan menawarkan kompensasi paling kompetitif di industri. Jika Anda memiliki pertanyaan, jangan ragu untuk menghubungi kami: [email protected]