Рекомбинантните плазмиди се важен вектор во областа на клеточната и генската терапија (CGT), која може да се користи како,
-
ДНК терапевтика (Гола плазмидна ДНК за терапија) - Гола плазмида како вектор на експресија на ген, како алтернатива на терапијата за замена на протеини/ензими.
-
ДНК вакцини за профилактичка и терапевтска употреба - Плазмид како генски вектор, кој изразува антигени од вируси, бактерии или канцерогени клетки.
- Почетни материјали за производство на вирусни вектори - Рекомбинантните плазмиди може да се користат за производство на лентивирус (LV) и адено-асоциран вирус (AAV) за вакцина против вирусот вектор, генска терапија или уредување на гени.
- Почетни материјали за производство на mRNA/circRNA - Линеаризираниот плазмид, како шаблони за in vitro транскрипција, се клучни материјали за mRNA/circRNA вакцини или лекови.
1 Гола плазмидна ДНК
1.1 Гола плазмидна ДНК за човечка употреба
Лековите за генска терапија кои моментално се на пазарот првенствено користат вирусни вектори како што се AAV и LLV. Сепак, истражувањата објавија дека генската терапија со ангиогени фактори посредувана од вирусни или клеточни вектори може да доведе до формирање на васкуларни тумори во срцата на глувците. За да се избегне продолжено изразување на ангиогените фактори, употребата на голи плазмиди со плазмидна ДНК како вектор на генска терапија изразува пониско ниво на целниот протеин in vivo и се смета за претпочитан избор.
Затоа, примарниот развојен фокус на терапијата со голи плазмиди е генската терапија со ангиогени фактори. Од сега, има вкупно два одобрени голи плазмидни лекови за човечка употреба на глобално ниво: Neovasculgen, лансиран во Русија во 2011 година и Collategene, претставен на јапонскиот пазар во 2019 година. Неколку други голи плазмидни лекови моментално се во фаза II- III клинички фази. Кодирачките гени вклучуваат HGF, VEGF-A, SDF-1 (CXCL12) и меѓу другите.
1.2 Гола плазмидна ДНК за животинска употреба
Различни форми на хумани лекови, вакцини за ДНК се поуспешни за животинска употреба, вклучително и ветеринарство и домашни миленици.
Табела 1. Лиценцирана ДНК терапевтика за човечка и животинска употреба
апликација
|
Производ
|
Видови
|
Целна
|
Индикација
|
Компанија
|
Датум на лиценцирање/Земја
|
Генска терапија
|
Неоваскулген, Камбиогенплазмид, PI-VEGF165
|
Човечки
|
VEGF-A
|
CLI, критична исхемија на екстремитетите
|
Институт за човечки матични клетки
|
2011/ Русија
|
Генска терапија
|
Колатеген, беперминоген перплазмид, AMG0001
|
Човечки
|
HGF
|
CLI, критична исхемија на екстремитетите
|
Ангес
|
2019/Јапонија
|
Генска терапија
|
LifeTideSW5
|
Свињи
|
Свински хормон за ослободување на хормонот за раст (GHRH)
|
Зголемете го бројот на одвикнати прасиња.
|
VGX Здравје на животните
|
2008/Австралија
|
Рак имунотерапија
|
На самиот почеток
|
Кучиња
|
Тирозиназа
|
Орален малигнен меланом (ОММ)
|
Merial, Boehringer Ingelheim Здравје на животните
|
2010/САД
|
Антимикробни средства
|
Зелнате
|
Говеда
|
Во очекување на ажурирање
|
Респираторна болест на говедата (БРД) поради Mannheimia haemolytica
|
Дијамантско здравје на животните, Баер
|
2013/САД
|
2 ДНК вакцина
Сл. 1. Развој на ДНК вакцини
2.1 ДНК вакцина за човечка употреба
Ниската имуногеност кај луѓето сè уште претставува голем предизвик за примената на ДНК вакцините и покрај напредокот во животинските модели.
Понатаму, истражувањето на ДНК вакцини за заразни болести, како што се ХИВ, туберкулоза и маларија, поттикна развој на различни стратегии за оптимизација во следните години.
Табела 2. Лиценцирани ДНК вакцини за човечка употреба
Користи
|
Име на бренд
|
Цел/индикација
|
Фаза
|
Компанија
|
Профилактичка вакцина
|
ZyCoV-D
|
Спајк-протеин; САРС-КоВ-2
|
Овластување за итна употреба во Индија
|
Зидус Кадила
|
2.2 ДНК вакцина за животинска употреба
ДНК вакцините во ветеринарните апликации постигнаа голем напредок бидејќи различни производи добија лиценци за заразни болести, како што се апликациите за имунотерапија за рак и генска терапија.
Табела 3. Лиценцирани ДНК вакцини за животинска употреба
Користи
|
Име на бренд
|
Видови
|
Цел/индикација
|
Компанија
|
Датум на лиценцирање/Земја
|
Профилактичка вакцина
|
Западен Нил-Иноватор
|
Коњи
|
Вирус на Западен Нил (WNV)
|
САД ЦДЦ, Форт Доџ здравје на животните
|
2005/САД
|
Apex-IHN
|
Лосос
|
Вирус на заразна хематопоетска некроза (IHNV)
|
Novartis Animal Health
|
2005/Канада
|
Клинав
|
Лосос
|
Алфавирус на лосос подтип 3 (SAV3)
|
Здравје на животните Еланко
|
2016/ЕУ
|
ExactVac
|
Живина
|
Птичји инфлуенца А (H5N1)
|
АгриЛабс
|
2017/САД
|
3 Плазмидна ДНК како материјали за мРНК или производство на вирусен вектор
mRNA и кружната mRNA (circRNA) се интензивно користени во истражувањето за развој на вакцини. Линеаризираната плазмидна ДНК служи како неопходен шаблон за транскрипција за IVT mRNA, олеснета од Т7 РНК полимеразата.
Вирусниот вектор се издвојува како најефикасен метод за трансфер на гени, овозможувајќи насочена модификација на специфични типови на клетки или ткива и овозможувајќи манипулација за изразување на терапевтски гени. Во производството на вирусни вектори, плазмидната ДНК игра клучна улога.
Yaohai Bio-Pharma нуди еднократно CDMO решение за плазмидна ДНК
Суд:
[1] Паљари С, Дема Б, Санчез-Мартинез А, Монталво Зурбија-Флорес Г, Ролиер ЦС. ДНК вакцини: историја, молекуларни механизми и идни перспективи. Ј Мол Биол. 2023 декември 1; 435 (23): 168297. doi: 10.1016/j.jmb.2023.168297.