Plasmid rekombinan adalah vektor penting dalam bidang terapi sel dan gen (CGT), yang boleh digunakan sebagai,
-
Terapi DNA (Plasmid DNA telanjang untuk terapi) - Plasmid telanjang sebagai vektor ungkapan gen, sebagai alternatif kepada terapi penggantian protein/enzim.
-
Vaksin DNA untuk penggunaan profilaksis dan terapi - Plasmid sebagai vektor gen, yang mengungkapkan antigen dari virus, bakteria, atau sel kanser.
- Bahan asas untuk pengeluaran vektor viral - Plasmid rekombinan mungkin digunakan untuk menghasilkan lentivirus (LV) dan adeno-associated virus (AAV) untuk vaksin vektor virus, terapi gen atau penyuntingan gen.
- Bahan asas untuk pengeluaran mRNA/circRNA - Plasmid yang telah diluruskan, sebagai templat untuk transkripsi in vitro, adalah bahan utama untuk vaksin atau ubat mRNA/circRNA.
1 DNA Plasmid Telanjang
1.1 DNA Plasmid Telanjang untuk Penggunaan Manusia
Ubatan terapi gen yang kini ada di pasaran menggunakan vektor viral seperti AAV dan LLV. Walau bagaimanapun, penyelidikan telah melaporkan bahawa terapi gen faktor angiogenik yang dimediasi oleh vektor viral atau selular boleh menyebabkan pembentukan tumor pembuluh darah dalam hati tikus. Untuk mengelakkan ungkapan berpanjangan faktor angiogenik, penggunaan plasmid kosong dengan DNA plasmid sebagai vektor terapi gen menunjukkan tahap ungkapan protein sasaran yang lebih rendah dalam badan dan dipertimbangkan sebagai pilihan yang lebih sesuai.
Oleh itu, fokus utama pembangunan terapeutik plasmid kosong adalah terapi gen faktor angiogenik. Sejauh ini, terdapat dua ubat plasmid kosong yang diluluskan untuk penggunaan manusia secara global: Neovasculgen, dikeluarkan di Rusia pada tahun 2011, dan Collategene, diperkenalkan ke pasaran Jepun pada tahun 2019. Beberapa ubat plasmid kosong lainnya sedang berada dalam peringkat klinikal Fasa II-III. Gen yang dikodkan termasuk HGF, VEGF-A, SDF-1 (CXCL12), dan lain-lain.
1.2 DNA Plasmid Kosong untuk Penggunaan Haiwan
Bentuk yang berbeza dari ubat manusia, vaksin DNA telah lebih berjaya untuk penggunaan haiwan, termasuk perubatan veterinar dan haiwan peliharaan.
Jadual 1. Terapeutik DNA Berlesen untuk Penggunaan Manusia dan Haiwan
PERMOHONAN
|
produk
|
Jenis
|
sasaran
|
tanda
|
Syarikat
|
Tarikh Lesen / Negara
|
Terapi Gen
|
Neovasculgen, Cambiogenplasmid, PI-VEGF165
|
manusia
|
VEGF-A
|
CLI, kritikal anggota badan iskemia
|
Institut Sel Punca Manusia
|
2011/ Rusia
|
Terapi Gen
|
Collategene, beperminogene perplasmid, AMG0001
|
manusia
|
HGF
|
CLI, kritikal anggota badan iskemia
|
AnGes
|
2019/Japan
|
Terapi Gen
|
LifeTideSW5
|
Babi
|
Hormon pertumbuhan babi yang merangsang pelepasan hormon (GHRH)
|
Meningkatkan bilangan anak babi yang disapih.
|
VGX Animal Health
|
2008/Australia
|
Imunoterapi Kanser
|
Konsep
|
Anjing
|
Tirosinase
|
Melanoma jahat mulut (OMM)
|
Merial, Boehringer Ingelheim Animal Health
|
2010/USA
|
Antimikrobia
|
Zelnate
|
Lebah
|
Menunggu kemaskini
|
Penyakit pernafasan lebah (BRD) disebabkan oleh Mannheimia haemolytica
|
Diamond Animal Health, Bayer
|
2013/USA
|
2 vaksin DNA
Rajah 1. Pembangunan Vaksin DNA
2.1 Vaksin DNA untuk penggunaan manusia
Ketidakupayaan imunogenik yang rendah dalam manusia masih menjadi cabaran besar kepada aplikasi vaksin DNA walaupun terdapat kemajuan dalam model haiwan.
Selain itu, penyelidikan tentang vaksin DNA untuk penyakit menular, seperti HIV, tuberkulosis, dan malaria, telah mendorong perkembangan pelbagai strategi pen optimum an dalam tahun-tahun berikutnya.
Jadual 2. Vaksin DNA Berlesen untuk Penggunaan Manusia
Kegunaan
|
Nama Brand
|
Sasaran/Indikasi
|
pentas
|
Syarikat
|
Vaksin profilaksis
|
ZyCoV-D
|
Protein puncak; SARS-CoV-2
|
Penyokongan Penggunaan Kebangkitan di India
|
Zydus Cadila
|
2.2 Vaksin DNA untuk penggunaan haiwan
Vaksin DNA dalam aplikasi veterinar telah membuat kemajuan besar sebagai pelbagai produk telah mendapat lesen untuk penyakit menular, seperti imunoterapi kanser dan aplikasi terapi gen.
Jadual 3. Vaksin DNA Berlesen untuk Penggunaan Haiwan
Kegunaan
|
Nama Brand
|
Jenis
|
Sasaran/Indikasi
|
Syarikat
|
Tarikh Lesen / Negara
|
Vaksin profilaksis
|
West Nile-Innovator
|
Kuda
|
Virus West Nile (WNV)
|
USA CDC, Fort Dodge Animal Health
|
2005/USA
|
Apex-IHN
|
Salmon
|
Virus nekrosis hemapoietik menular (IHNV)
|
Novartis Animal Health
|
2005/Canada
|
Clynav
|
Salmon
|
Salmon alphavirus subtipe 3 (SAV3)
|
Elanco Animal Health
|
2016/EU
|
ExactVac
|
Burung
|
Influenza Burung A (H5N1)
|
AgriLabs
|
2017/USA
|
3 DNA Plasmid sebagai Bahan untuk Pengeluaran mRNA atau Vektor Virus
mRNA dan mRNA bulat (circRNA) telah digunakan secara meluas dalam penyelidikan pembangunan vaksin. DNA plasmid yang diperlinear berkhidmat sebagai templat transkripsi yang diperlukan untuk mRNA IVT, difasilitasi oleh polimerase RNA T7.
Vektor viral menonjol sebagai kaedah paling cekap untuk pemindahan gen, membolehkan pengubahsuaian terpilih jenis sel tertentu atau jaringan dan membenarkan manipulasi untuk mengungkapkan gen terapi. Dalam pengeluaran vektor viral, DNA plasmid memainkan peranan penting.
Yaohai Bio-Pharma Menawarkan Penyelesaian CDMO Satu Henti untuk DNA Plasmid
Rujukan:
[1] Pagliari S, Dema B, Sanchez-Martinez A, Montalvo Zurbia-Flores G, Rollier CS. Vaksin DNA: Sejarah, Mekanisme Molekul dan Perspektif Masa Depan. J Mol Biol. 2023 Dis 1;435(23):168297. doi: 10.1016/j.jmb.2023.168297.