אבולוציה של תרפיה גנטית: DNA חדש ואופטימיזציה

בתחום יישומי ה-DNA, ה-DNA הפלסמיד (pDNA) תמיד היה מועדף מאוד בשל היציבות יוצאת הדופן, קלות הייצור, האחסון והשינוע שלו. עם זאת, ככל שהמחקר המדעי ממשיך להתקדם, סדרה של סוגי DNA חדשניים, כגון Minicircle DNA (mcDNA), Doggybone DNA (dbDNA) ו-DNA Close-Ended (ceDNA), צצו בהדרגה, ופתחו אפיקים חדשים לטיפול גנטי. ושדות חדישים אחרים.

mcDNA

mcDNA נגזר מתהליך הרקומבינציה של פלסמידים הוריים, כאשר אלמנטים חיידקיים מוסרים תוך שמירה על המבנה העגול. תהליך ההכנה שלו מסתמך על פעילויות אנזימטיות ספציפיות, כגון φC31 integrase, השגת יעילות רקומבינציה גבוהה יותר. מאפיין בולט של mcDNA הוא היעדר רצפי חיידקים, המאפשר לו להסתמך על נשאי DNA קטנים, ובכך לשפר את ביטוי הגנים.

dbDNA

ל-dbDNA יש מבנה דו-גדילי סגור, הכולל לולאות קטנות חד-גדיליות בשני הקצוות והוא נקי לחלוטין מרצפי חיידקים וגנים עמידים לאנטיביוטיקה. גודלו הקטן מקל על מסירה קלה יותר לתאים ולגרעינים תוך הצגת עמידות מלאה לנוקלאז. הצורה הראשונית של dbDNA מכילה רק את האלמנטים הדרושים לביטוי גנים, תוך השמטת רצפים מיותרים, ובכך בעלת יכולות עוצמתיות להעברה של גנים ורמות ביטוי חלבון גבוהות יותר.

ceDNA

ceDNA הוא מבנה DNA דו-גדילי, ליניארי, סגור קוולנטי, המכיל את גן המטרה ואלמנטים מווסתים ביטוי אחרים. הקצוות שלו הם חזרות טרמינליות הפוכות (ITR), המספקות יכולת בנייה של אלפי בסיסים, החורגת בהרבה מהגבולות של וקטורים מסורתיים הקשורים לנגיף אדנו (AAV). מבנה ה-ITR של ceDNA הוא חיוני לכניסה לגרעין, ודפוס הביטוי שלו עולה בקנה אחד עם אפיזומים לא משולבים. בנוסף, תהליך ההכנה של ceDNA מהיר וחסכוני, מה שהופך אותו למתאים לחקר ריפוי גנטי בתחומים כמו מחלות נדירות, חיסונים ואונקולוגיה.

אופטימיזציה של DNA

במונחים של אופטימיזציה של DNA, חוקרים משפרים את הביטוי של גנים מהונדסים על ידי ייעול המרכיבים הפנימיים של ה-DNA הפלסמיד. במקביל, סמני סלקציה מוחלפים, כגון החלפת אמפיצילין בקנאמיצין, כדי להפחית סיכונים אוטואימוניים. יתר על כן, מערכת בחירת הסוכרוז משמשת גם להחלפת סמני בחירה מסורתיים. במונחים של אופטימיזציה של קודונים, החוקרים משפרים את רמות ביטוי החלבון על ידי שינוי השימוש בקודונים תוך התחשבות מלאה בהעדפת המארח לביטוי רצף גנים. במהלך תהליך האופטימיזציה, על החוקרים לשים לב גם להטיית קודון, יציבות מבנה משני של mRNA, הימנעות מאלמנטים טרנס-פועלים ואתרי אנזימי הגבלה ואיזון תכולת GC.

לסיכום, פיתוח סוגי DNA חדשים ואופטימיזציה של DNA סיפקו הזדמנויות ואתגרים חדשים לתחומים כמו ריפוי גנטי. Yaohai Bio-Pharma הקימה פלטפורמות ייצור GMP עבור פלסמידים מעגליים וליניאריים כאחד. Yaohai גם יכול לספק פיתוח תהליכים ואופטימיזציה של סוגים שונים של DNA כולל סוגי DNA חדשניים אלה, הממלאים את הצרכים השונים של הלקוחות.

Yaohai Bio-Pharma גם מחפשת באופן פעיל שותפים גלובליים מוסדיים או בודדים ומציעה את התמורה התחרותית ביותר בתעשייה. אם יש לך שאלות, אנא אל תהסס לפנות אלינו: [email protected]