プラスミド DNA: がん治療のコードを解読する鍵 日本

最近、遺伝子治療はがん治療において大きな可能性を秘めていることが示されました。遺伝子治療では、外因性の正常遺伝子をヒトの標的細胞に導入して、患者の体内の遺伝子を修復、置換、または調整し、最終的に根本的な原因に対する治療目標を達成することができます。

プラスミド DNA は、治療用 DNA を標的細胞に送達するために使用されます。世界中で 485 件のプラスミド DNA ベースの遺伝子治療試験が進行中であり、そのほとんどがフェーズ I またはフェーズ I/II であることから、がん治療におけるこのアプローチの研究開発段階が進行中であることが浮き彫りになっています。

Yaohai Bio-Pharma は、プラスミド生産専用の堅牢なプラットフォームを構築し、可能性の限界を押し広げました。当社のチームは、基本的な培養培地、フィード培地、発酵制御戦略に至るまで、プラスミドの製造プロセスを綿密に最適化しました。その結果は？驚くべき成果です。わずか 30 時間の培養で、1 g/L のプラスミド収量を達成しました。

プラスミドDNAの導入

プラスミドの指示に従って細胞に治療用タンパク質を生産させるには、プラスミドに少なくとも 1 つの有効な発現カセットが必要です。プラスミドは環状 DNA であるため、安定性が高く、簡単に壊れることなく複数の遺伝子を保持できます。さらに、複数のプロモーターを装備できるため、単一のプラスミドで複数の遺伝子を同時に発現できます。

プラスミドDNAの設計

• 独立した表現: 各遺伝子にはプロモーターが装備されています。
• ポリシストロン系: 単一のプロモーターによって制御される複数の遺伝子。
• 融合タンパク質2 つの遺伝子配列をリンカーで結合し、単一の融合タンパク質を作成します。

プラスミドは、がんを殺すタンパク質（アポトーシス誘導因子、プロドラッグ活性化酵素、細胞傷害性ペプチド、細菌毒素など）、特定の siRNA、抗原、サイトカイン、mAbs などの多様な治療用タンパク質を発現するように設計できます。抗原とサイトカインは、リンパ球や APC などの免疫細胞を刺激して、がん細胞を攻撃します。

遺伝子選択後、コドンの最適化が重要です。たとえば、グアニンとシトシンを多く含む配列は mRNA レベルを高め、発現を促進します。

癌治療におけるプラスミドの送達

DNA ワクチンの最も簡単な投与方法は、筋肉内、皮内、または腫瘍内経路を含む裸の DNA 注射です。ただし、効率の低さ、免疫原性、および抗原発現の短さが課題となります。有効性を高めるために、他の投与方法と組み合わせて細胞への取り込みを改善します。

• 物理的方法: エレクトロポレーションや遺伝子銃と同様に、プラスミド DNA を細胞に直接導入します。シンプルさと効率性はありますが、細胞に損傷を与える可能性があります。
• 化学的方法: ベクター媒介トランスフェクション、特に脂質ベースのキャリアに依存します。これらのキャリアはプラスミド DNA と複合体を形成し、高い安定性、細胞への取り込み、および低毒性を実現します。

まとめ

DNA ワクチンは、がん治療において計り知れない可能性を秘めています。プラスミドは、抗原コード遺伝子を細胞に効率的に送達し、強力な免疫反応を引き起こすことで、DNA ワクチンの進歩を後押ししています。DNA ワクチンは、がん治療において安全性、シンプルさ、費用対効果に優れています。しかし、免疫原性を高め、送達を最適化することは依然として課題です。DNA ワクチンはまもなくこれらの課題を克服し、より広範な免疫保護を提供すると期待しています。独自のプラスミド DNA ワクチン事業を展開する必要がある場合、Yaohai は成熟したプラットフォームと豊富な経験を活用してお客様をサポ​​ートします。

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