유전자 치료 진화: 새로운 DNA 및 최적화

DNA 응용 분야에서 플라스미드 DNA(pDNA)는 뛰어난 안정성, 생산, 보관 및 운송의 용이성으로 인해 항상 큰 호평을 받아 왔습니다. 그러나 과학 연구가 계속 발전함에 따라 Minicircle DNA(mcDNA), Doggybone DNA(dbDNA), Close-Ended DNA(ceDNA)와 같은 일련의 새로운 DNA 유형이 점차 등장하여 유전자 치료 및 기타 최첨단 분야에 새로운 길을 열었습니다.

맥DNA

mcDNA는 부모 플라스미드의 재조합 과정에서 유래되었으며, 원형 구조를 유지하면서 박테리아 요소가 제거되었습니다. 그 제조 과정은 φC31 인테그레이스와 같은 특정 효소 활동에 의존하여 더 높은 재조합 효율을 달성합니다. mcDNA의 주목할 만한 특징은 박테리아 서열이 없어서 작은 DNA 캐리어에 의존할 수 있고, 이를 통해 유전자 발현을 개선할 수 있다는 것입니다.

디비디엔에이(dbDNA)

dbDNA는 양쪽 끝에 작은 단일 가닥 루프가 있는 닫힌 이중 가닥 형태를 가지고 있으며 박테리아 서열과 항생제 내성 유전자가 전혀 없습니다. 크기가 작아 세포와 핵으로의 전달이 더 쉽고 완전한 뉴클레아제 내성을 보입니다. dbDNA의 초기 형태는 유전자 발현에 필요한 요소만 포함하고 불필요한 서열은 제외하여 강력한 유전자 형질 전환 능력과 더 높은 단백질 발현 수준을 보유합니다.

세데나(ceDNA)

ceDNA는 표적 유전자와 기타 발현 조절 요소를 포함하는 엔지니어링된 이중 가닥, 선형, 공유 결합 폐쇄형 DNA 구조입니다. 그 끝은 역전된 말단 반복(ITR)으로, 수천 개의 염기로 구성된 구조 용량을 제공하며, 이는 전통적인 아데노 연관 바이러스(AAV) 벡터의 한계를 훨씬 뛰어넘습니다. ceDNA의 ITR 구조는 핵에 들어가는 데 필수적이며, 그 발현 패턴은 비통합 에피솜과 일치합니다. 또한, ceDNA의 제조 과정은 빠르고 비용 효율적이어서 희귀 질환, 백신, 종양학과 같은 분야의 유전자 치료 연구에 적합합니다.

DNA 최적화

DNA 최적화 측면에서 연구자들은 플라스미드 DNA의 내재적 구성 요소를 최적화하여 형질전환 유전자의 발현을 향상시킵니다. 동시에, 자가면역 위험을 줄이기 위해 암피실린을 카나마이신으로 대체하는 것과 같이 선택 마커를 대체합니다. 나아가, 수크로스 선택 시스템은 전통적인 선택 마커를 대체하는 데에도 사용됩니다. 코돈 최적화 측면에서 연구자들은 유전자 서열 발현에 대한 숙주의 선호도를 충분히 고려하면서 코돈 사용을 변경하여 단백질 발현 수준을 개선합니다. 최적화 과정에서 연구자들은 또한 코돈 편향, mRNA 2차 구조 안정성, 트랜스 작용 요소 및 제한 효소 부위 회피, GC 함량의 균형에도 주의를 기울여야 합니다.

요약하자면, 새로운 DNA 유형의 개발과 DNA 최적화는 유전자 치료와 같은 분야에 새로운 기회와 과제를 제공했습니다. Yaohai Bio-Pharma는 원형 및 선형 플라스미드 모두에 대한 GMP 생산 플랫폼을 구축했습니다. Yaohai는 또한 이러한 새로운 유형의 DNA를 포함한 다양한 유형의 DNA에 대한 프로세스 개발 및 최적화를 제공하여 고객의 다양한 요구를 충족할 수 있습니다.

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