Plasmid rekombinan adalah vektor penting dalam bidang terapi sel dan gen (CGT), yang boleh digunakan sebagai,
- Terapi DNA (DNA plasmid telanjang untuk terapi) - Plasmid telanjang sebagai vektor ekspresi gen, sebagai alternatif kepada terapi penggantian protein/enzim.
- Vaksin DNA untuk kegunaan profilaksis dan terapeutik - Plasmid sebagai vektor gen, yang mengekspresikan antigen daripada virus, bakteria atau sel kanser.
- Bahan permulaan untuk penghasilan vektor virus - Plasmid rekombinan boleh digunakan untuk menghasilkan lentivirus (LV) dan virus berkaitan adeno (AAV) untuk vaksin vektor virus, terapi gen atau penyuntingan gen.
- Bahan permulaan untuk penghasilan mRNA/circRNA - Plasmid linearized, sebagai templat untuk transkripsi in vitro, adalah bahan utama untuk vaksin atau ubat mRNA/circRNA.
1 DNA Plasmid Bogel
1.1 DNA Plasmid Bogel untuk Kegunaan Manusia
Ubat terapi gen pada masa ini di pasaran menggunakan vektor virus seperti AAV dan LLV. Walau bagaimanapun, penyelidikan telah melaporkan bahawa terapi gen faktor angiogenik yang dimediasi oleh vektor virus atau selular boleh menyebabkan pembentukan tumor vaskular dalam hati tikus. Untuk mengelakkan ekspresi faktor angiogenik yang berpanjangan, penggunaan plasmid telanjang dengan DNA plasmid sebagai vektor terapi gen menyatakan tahap protein sasaran yang lebih rendah dalam vivo dan dianggap sebagai pilihan yang lebih baik.
Oleh itu, tumpuan pembangunan utama terapeutik plasmid telanjang ialah terapi gen faktor angiogenik. Setakat ini, terdapat sejumlah dua ubat plasmid bogel yang diluluskan untuk kegunaan manusia di seluruh dunia: Neovasculgen, dilancarkan di Rusia pada 2011, dan Collategene, diperkenalkan ke pasaran Jepun pada 2019. Beberapa ubat plasmid bogel lain kini dalam Fasa II- III peringkat klinikal. Gen pengekodan termasuk HGF, VEGF-A, SDF-1 (CXCL12), dan antara lain.
1.2 DNA Plasmid Bogel untuk Kegunaan Haiwan
Ubat manusia bentuk yang berbeza, vaksin DNA telah lebih berjaya untuk kegunaan haiwan, termasuk veterinar dan haiwan peliharaan.
Jadual 1. Terapi DNA Berlesen untuk Kegunaan Manusia dan Haiwan
Kesesuaian
|
Produk
|
Spesies
|
Sasaran
|
Indikasi
|
Syarikat
|
Tarikh/ Negara Berlesen
|
Terapi Gen
|
Neovasculgen, Cambiogenplasmid, PI-VEGF165
|
Manusia
|
VEGF-A
|
CLI, iskemia anggota kritikal
|
Institut Sel Stem Manusia
|
2011/ Rusia
|
Terapi Gen
|
Collategene, beperminogene perplasmid, AMG0001
|
Manusia
|
Hgf
|
CLI, iskemia anggota kritikal
|
AnGes
|
2019/Jepun
|
Terapi Gen
|
LifeTideSW5
|
Babi
|
Hormon pelepas hormon pertumbuhan babi (GHRH)
|
Tingkatkan bilangan anak babi yang dicerai susu.
|
Kesihatan Haiwan VGX
|
2008/Australia
|
Imunoterapi Kanser
|
Oncept
|
anjing
|
Tirosinase
|
Melanoma malignan mulut (OMM)
|
Merial, Kesihatan Haiwan Boehringer Ingelheim
|
2010/AS
|
Antimikrobial
|
Zelnate
|
Lembu
|
Menunggu Kemas Kini
|
Penyakit pernafasan lembu (BRD) disebabkan oleh Mannheimia haemolytica
|
Kesihatan Haiwan Berlian, Bayer
|
2013/AS
|
2 vaksin DNA
Rajah 1. Pembangunan Vaksin DNA
2.1 Vaksin DNA untuk kegunaan manusia
Imunogenisitas rendah pada manusia masih menimbulkan cabaran besar kepada aplikasi vaksin DNA walaupun terdapat kemajuan dalam model haiwan.
Tambahan pula, penerokaan vaksin DNA untuk penyakit berjangkit, seperti HIV, tuberkulosis, dan malaria, telah mendorong pembangunan pelbagai strategi pengoptimuman pada tahun-tahun berikutnya.
Jadual 2. Vaksin DNA Berlesen untuk Kegunaan Manusia
kegunaan
|
Jenama
|
Sasaran/Petunjuk
|
Masa latihan
|
Syarikat
|
Vaksin profilaksis
|
ZyCoV-D
|
Spike-protein; SARS-CoV-2
|
Kebenaran Penggunaan Kecemasan di India
|
Zydus Cadila
|
2.2 Vaksin DNA untuk kegunaan haiwan
Vaksin DNA dalam aplikasi veterinar telah mencapai kemajuan yang besar kerana pelbagai produk telah memperoleh lesen untuk penyakit berjangkit, seperti imunoterapi kanser dan aplikasi terapi gen.
Jadual 3. Vaksin DNA Berlesen untuk Kegunaan Haiwan
kegunaan
|
Jenama
|
Spesies
|
Sasaran/Petunjuk
|
Syarikat
|
Tarikh/ Negara Berlesen
|
Vaksin profilaksis
|
West Nile-Innovator
|
Kuda
|
Virus West Nile (WNV)
|
CDC Amerika Syarikat, Kesihatan Haiwan Fort Dodge
|
2005/AS
|
Apex-IHN
|
Salmon
|
Virus nekrosis hematopoietik berjangkit (IHNV)
|
Kesihatan Haiwan Novartis
|
2005/Kanada
|
Clynav
|
Salmon
|
Salmon alphavirus subjenis 3 (SAV3)
|
Kesihatan Haiwan Elanco
|
2016/EU
|
ExactVac
|
Ayam
|
Influenza Burung A (H5N1)
|
AgriLabs
|
2017/AS
|
3 DNA Plasmid sebagai Bahan untuk mRNA atau Pengeluaran Vektor Virus
mRNA dan mRNA bulat (circular mRNA) telah digunakan secara meluas dalam penyelidikan pembangunan vaksin. DNA plasmid linear berfungsi sebagai templat transkripsi yang diperlukan untuk mRNA IVT, difasilitasi oleh T7 RNA polymerase.
Vektor virus menonjol sebagai kaedah paling berkesan untuk pemindahan gen, membolehkan pengubahsuaian sasaran jenis sel atau tisu tertentu dan membenarkan manipulasi untuk menyatakan gen terapeutik. Dalam penghasilan vektor virus, DNA plasmid memainkan peranan yang penting.
Yaohai Bio-Pharma Menawarkan Penyelesaian CDMO Sehenti 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.