Evolutie van Gentr therapie: Nieuwe DNA-soorten & Optimalisatie

In het veld van DNA-toepassingen is plasmid-DNA (pDNA) altijd zeer gewaardeerd geweest vanwege zijn uitzonderlijke stabiliteit, gemakkelijke productie, opslag en vervoer. Maar naarmate wetenschappelijk onderzoek verder ontwikkelt, zijn een reeks nieuwe DNA-typen zoals Minicircle DNA (mcDNA), Doggybone DNA (dbDNA) en Close-Ended DNA (ceDNA) geleidelijk aan verschenen, wat nieuwe wegen opent voor genetherapie en andere baanbrekende gebieden.

mcDNA

mcDNA ontstaat uit het hercombinatieproces van ouderplasmiden, waarbij bacteriële elementen verwijderd worden terwijl de circulaire structuur behouden blijft. Het preparatieproces maakt gebruik van specifieke enzymatische activiteiten, zoals φC31 integrase, waardoor een hogere hercombinatie-efficiëntie wordt bereikt. Een opvallende kenmerk van mcDNA is dat het geen bacteriële sequenties bevat, waardoor het kan rekenen op kleine DNA-dragers, wat de genexpressie verbetert.

dbDNA

dbDNA heeft een gesloten dubbelhelixconformatie, met kleine enkelvoudige lussen aan beide uiteinden en is volledig vrij van bacteriële sequenties en antibiotica-resistentiegeneën. Door zijn kleinere grootte is de overdracht naar cellen en kernen gemakkelijker, terwijl hij volledig resistent is tegen nucleasen. De oorspronkelijke vorm van dbDNA bevat alleen de noodzakelijke elementen voor genexpressie, waarbij onnodige sequenties worden weggelaten. Hierdoor heeft het krachtige gen-transfectiecapaciteiten en hogere eiwitranscriptieniveaus.

ceDNA

ceDNA is een geïngezenieerde dubbelstrandige, lineaire, kovalent gesloten DNA-constructie die het doelgene en andere expressieregulerende elementen bevat. De uiteinden zijn omgekeerde terminale herhalingen (ITR), waardoor de constructiecapaciteit duizenden basen kan bedragen, ver te gaan boven de limieten van traditionele adeno-associeerde virusvectoren (AAV). De ITR-structuur van ceDNA is cruciaal voor het binnenkomen in de celkern, en het expressiepatroon komt overeen met niet-geïntegreerde episomen. Bovendien is het bereidingsproces van ceDNA snel en kosteneffectief, wat het geschikt maakt voor genetherapieonderzoek in sectoren zoals zeldzame aandoeningen, vaccins en oncologie.

DNA optimalisatie

In termen van DNA-optimalisatie verbeteren onderzoekers de expressie van transgene genen door de intrinsieke componenten van plasmid-DNA te optimaliseren. Tegelijkertijd worden selectiemarkeringen vervangen, zoals het substitueren van ampicilline met kanamycine, om auto-immuunrisico's te verminderen. Bovendien wordt ook het suikerselectiesysteem gebruikt om traditionele selectiemarkeringen te vervangen. In termen van codonoptimalisatie verbeteren onderzoekers de eiwitexpressiepeilingen door codongebruik aan te passen, terwijl volledig rekening wordt gehouden met de voorkeur van de gastheer voor genexpressie. Tijdens het optimaliseringsproces moeten onderzoekers ook aandacht besteden aan codonvoorkeur, stabiliteit van de mRNA-secondaire structuur, vermijding van trans-werkende elementen en restrictie enzymlocaties, en het evenwicht van GC-inhoud.

Samenvattend, de ontwikkeling van nieuwe DNA-typen en de optimalisatie van DNA hebben nieuwe kansen en uitdagingen geboden voor vakgebieden zoals genetherapie. Yaohai Bio-Pharma heeft GMP-productieplatforms opgericht voor zowel circulaire als lineaire plasmiden. Yaohai kan ook procesontwikkeling en -optimalisatie bieden voor verschillende soorten DNA, inclusief deze nieuwe typen DNA, om aan de verschillende behoeften van klanten te voldoen.

Yaohai Bio-Pharma zoekt ook actief naar globale partners, zowel instellingen als individuen, en biedt de meest competitieve vergoeding in de branche. Als u vragen heeft, aarzel dan niet om contact met ons op te nemen: [email protected]