Evolutie van gentherapie: nieuw DNA en optimalisatie

Op het gebied van DNA-toepassingen is plasmide-DNA (pDNA) altijd zeer in trek geweest vanwege de uitzonderlijke stabiliteit, het gemak van productie, opslag en transport. Naarmate het wetenschappelijk onderzoek echter vordert, zijn er geleidelijk aan een reeks nieuwe DNA-typen ontstaan, zoals Minicircle DNA (mcDNA), Doggybone DNA (dbDNA) en Close-Ended DNA (ceDNA), die nieuwe wegen openen voor gentherapie en andere geavanceerde gebieden.

mcDNA

mcDNA is afgeleid van het recombinatieproces van ouderlijke plasmiden, waarbij bacteriële elementen worden verwijderd terwijl de circulaire structuur behouden blijft. Het bereidingsproces is afhankelijk van specifieke enzymatische activiteiten, zoals φC31-integrase, wat een hogere recombinatie-efficiëntie oplevert. Een opvallend kenmerk van mcDNA is het ontbreken van bacteriële sequenties, waardoor het kan vertrouwen op kleine DNA-dragers, waardoor de genexpressie wordt verbeterd.

dbDNA

dbDNA heeft een gesloten dubbelstrengs conformatie, met kleine enkelstrengs lussen aan beide uiteinden en is volledig vrij van bacteriële sequenties en antibiotica-resistentiegenen. De kleinere omvang vergemakkelijkt de levering aan cellen en kernen, terwijl het volledige nucleaseresistentie vertoont. De initiële vorm van dbDNA bevat alleen de noodzakelijke elementen voor genexpressie, waarbij onnodige sequenties worden weggelaten, en bezit dus krachtige gentransfectiemogelijkheden en hogere eiwitexpressieniveaus.

ceDNA

ceDNA is een geconstrueerd dubbelstrengs, lineair, covalente gesloten-eind DNA-construct dat het doelgen en andere expressieregulerende elementen bevat. De uiteinden zijn omgekeerde terminale herhalingen (ITR), die een constructcapaciteit van duizenden basen bieden, wat de limieten van traditionele adeno-geassocieerde virus (AAV)-vectoren ver overtreft. De ITR-structuur van ceDNA is cruciaal voor het binnendringen van de kern en het expressiepatroon is consistent met niet-geïntegreerde episomen. Bovendien is het voorbereidingsproces van ceDNA snel en kosteneffectief, waardoor het geschikt is voor gentherapieonderzoek op gebieden zoals zeldzame ziekten, vaccins en oncologie.

DNA-optimalisatie

In termen van DNA-optimalisatie verbeteren onderzoekers de expressie van transgene genen door de intrinsieke componenten van plasmide-DNA te optimaliseren. Tegelijkertijd worden selectiemarkers vervangen, zoals het vervangen van ampicilline door kanamycine, om auto-immuunrisico's te verminderen. Bovendien wordt het sucrose-selectiesysteem ook gebruikt om traditionele selectiemarkers te vervangen. In termen van codon-optimalisatie verbeteren onderzoekers de eiwitexpressieniveaus door het codongebruik te wijzigen, terwijl ze volledig rekening houden met de voorkeur van de gastheer voor gensequentie-expressie. Tijdens het optimalisatieproces moeten onderzoekers ook aandacht besteden aan codonbias, stabiliteit van de secundaire structuur van mRNA, het vermijden van trans-werkende elementen en restrictie-enzymsites, en de balans van GC-inhoud.

Samenvattend hebben de ontwikkeling van nieuwe DNA-typen en de optimalisatie van DNA nieuwe kansen en uitdagingen geboden voor velden zoals gentherapie. Yaohai Bio-Pharma heeft GMP-productieplatforms opgezet voor zowel circulaire als gelineariseerde plasmiden. Yaohai kan ook procesontwikkeling en optimalisatie van verschillende typen DNA leveren, inclusief deze nieuwe typen DNA, en zo voldoen aan de verschillende behoeften van klanten.

Yaohai Bio-Pharma is ook actief op zoek naar institutionele of individuele wereldwijde partners en biedt de meest concurrerende compensatie in de industrie. Als u vragen heeft, neem dan gerust contact met ons op: [email protected]