遺伝子治療の進化: 新しい DNA と最適化

DNA 応用の分野では、プラスミド DNA (pDNA) は、その優れた安定性、製造、保管、輸送の容易さから、常に高く評価されてきました。しかし、科学研究が進むにつれて、ミニサークル DNA (mcDNA)、ドギーボーン DNA (dbDNA)、クローズドエンド DNA (ceDNA) などの一連の新しい DNA タイプが徐々に登場し、遺伝子治療やその他の最先端分野に新たな道を切り開いてきました。

mcDNA

mcDNA は親プラスミドの組み換えプロセスから得られ、細菌要素は除去され、環状構造は保持されます。その調製プロセスは、φC31 インテグラーゼなどの特定の酵素活性に依存しており、より高い組み換え効率を実現します。mcDNA の注目すべき特徴は、細菌配列がないため、小さな DNA キャリアに依存でき、遺伝子発現が向上することです。

dbDNA

dbDNA は閉じた二本鎖構造を持ち、両端に小さな一本鎖ループがあり、細菌配列や抗生物質耐性遺伝子がまったくありません。サイズが小さいため、細胞や核への導入が容易で、ヌクレアーゼに対する完全な耐性を示します。dbDNA の初期形態には、遺伝子発現に必要な要素のみが含まれ、不要な配列は省略されているため、強力な遺伝子トランスフェクション機能と高いタンパク質発現レベルを備えています。

ceDNA

ceDNA は、標的遺伝子とその他の発現調節要素を含む、人工的に作られた二本鎖の線状共有結合閉鎖末端 DNA 構造です。その末端は逆位末端反復 (ITR) であり、従来のアデノ随伴ウイルス (AAV) ベクターの限界をはるかに超える数千塩基の構造容量を提供します。ceDNA の ITR 構造は核に入るために重要であり、その発現パターンは非統合エピソームと一致しています。さらに、ceDNA の調製プロセスは迅速かつ費用対効果が高いため、希少疾患、ワクチン、腫瘍学などの分野での遺伝子治療研究に適しています。

DNA最適化

DNA最適化の点では、研究者はプラスミドDNAの固有成分を最適化することで、遺伝子組み換え遺伝子の発現を強化します。同時に、アンピシリンをカナマイシンに置き換えるなど、選択マーカーを置き換えて自己免疫リスクを減らします。さらに、スクロース選択システムも従来の選択マーカーの置き換えに使用されます。コドン最適化の点では、研究者は宿主の遺伝子配列発現の好みを十分に考慮しながら、コドンの使用法を変更することでタンパク質発現レベルを向上させます。最適化プロセス中、研究者はコドンバイアス、mRNA二次構造の安定性、トランスアクティングエレメントと制限酵素部位の回避、およびGC含有量のバランスにも注意を払う必要があります。

要約すると、新しいタイプの DNA の開発と DNA の最適化は、遺伝子治療などの分野に新たな機会と課題をもたらしました。 Yaohai Bio-Pharma は、環状プラスミドと線状プラスミドの両方の GMP 生産プラットフォームを確立しました。 Yaohai は、これらの新しいタイプの DNA を含むさまざまな種類の DNA のプロセス開発と最適化も提供し、顧客のさまざまなニーズを満たします。

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