Rekombinante plasmider er en viktig vektor i feltet for celle- og generelater (CGT), som kan brukes til,
-
DNA Terapi (Naken plasmid DNA for terapi) - Naken plasmid som en genuttrykksvektor, som et alternativ til proteink/ enzymreplaseringsterapi.
-
DNA Vaksiner til forebyggende og terapeutiske formål - Plasmid som genvektor, som uttrykker antigener fra virus, bakterier eller kreftceller.
- Startmateriale for produksjon av virusvektorer - Rekombinante plasmider kan brukes til å produsere lentivirus (LV) og adeno-assosiert virus (AAV) for virusvektorvaksiner, generelsering eller redigering.
- Startmateriale for mRNA/circRNA-produksjon - Linjerte plasmider, som maler for in vitro-transkription, er nøkkelmaterialer for mRNA/circRNA-vaksiner eller medisiner.
1 Naken Plasmid DNA
1.1 Naken Plasmid DNA for menneskelig bruk
Geneterapi-læremidlene som er på markedet i dag bruker hovedsakelig virale vektorer som AAV og LLV. Likevel har forskning rapportert at geneterapi med angiogenesefaktorer mediatert av virale eller cellulegitte vektorer kan føre til utviklingen av blodkarsvulster i musenes hjerte. For å unngå en forlenget uttrykkelse av angiogenesefaktorer, bruker bruk av blote plasmider med plasmiddna som geneterapi-vektor en lavere nivå av målprotein in vivo og anses som en foretrukket valg.
Derfor er den hovedsakelige utviklingsfokusen for blote plasmidterapeutikum angiogenesefaktor-geneterapi. Inntil nå eksisterer det totalt to godkjente blote plasmidlæremidler for menneskelig bruk globalt: Neovasculgen, lansert i Russland i 2011, og Collategene, introdusert på japanesen marked i 2019. Flere andre blote plasmidlæremidler er for tiden i kliniske fasen II-III. Koding gener inkluderer HGF, VEGF-A, SDF-1 (CXCL12), og andre.
1.2 Blot plasmiddna for dyr
I motsetning til menneskelig medisinsk behandling har DNA-vaksiner vært mer vellykket for bruk på dyr, inkludert veterinær og husdyrbruk.
Tabell 1. Lisensiert DNA-terapi for menneskelig og dyrebruk.
Anvendelse
|
produkt
|
Art
|
mål
|
Indikasjon
|
Bedrift
|
Lisensieringsdato/Land
|
Geneterapi
|
Neovasculgen, Cambiogenplasmid, PI-VEGF165
|
menneskeleg
|
VEGF-A
|
CLI, kritisk lembeisøstemi
|
Human Stem Cell Institute
|
2011/Russland
|
Geneterapi
|
Collategene, beperminogene perplasmid, AMG0001
|
menneskeleg
|
HGF
|
CLI, kritisk lembeisøstemi
|
AnGes
|
2019/Japan
|
Geneterapi
|
LifeTideSW5
|
Svin
|
Svineveksthormonfrigginghormon (GHRH)
|
Øke antall avvesle svinunger.
|
VGX Animal Health
|
2008/Australia
|
Kreftimmunterapi
|
Oncept
|
Hunder
|
Tyrosinase
|
Oralt ondt melanom (OMM)
|
Merial, Boehringer Ingelheim Animal Health
|
2010/USA
|
Antimikrobielle
|
Zelnate
|
Kvøn
|
Venter på oppdatering
|
Kvønrespiratoriske sykdommer (BRD) forårsaket av Mannheimia haemolytica
|
Diamond Animal Health, Bayer
|
2013/USA
|
2 DNA-vaksine
Fig 1. Utvikling av DNA-vaksiner
2.1 DNA-vaksine for menneskelig bruk
Den lave immungenhet i mennesker utgjør fortsatt en stor utfordring for anvendelsen av DNA-vaksiner, til tross for fremgangen i dyreformodninger.
Videreutviklingen av DNA-vaksiner mot smittesykdommer, som HIV, tuberkulose og malaria, har påvirket utviklingen av ulike optimeringsstrategier i etterfølgende år.
Tabell 2. Godkjente DNA-vaksiner for menneskelig bruk
Bruker
|
Merkenavn
|
Mål/Indikasjon
|
scene
|
Bedrift
|
Profilaktisk vaksine
|
ZyCoV-D
|
Spike-protein; SARS-CoV-2
|
Nødtilskuddsautorisering i India
|
Zydus Cadila
|
2.2 DNA-vaksine for dyrebruk
DNA-vaksiner innen veterinærmedisin har gjort store fremgang som flere produkter har fått lisenser for infeksjonssykdommer, såvel som kreftimmunoterapi og geneterapi-anvendelser.
Tabell 3. Lisensierte DNA-vaksiner for dyr
Bruker
|
Merkenavn
|
Art
|
Mål/Indikasjon
|
Bedrift
|
Lisensieringsdato/Land
|
Profilaktisk vaksine
|
West Nile-Innovator
|
Hester
|
West Nile-virus (WNV)
|
USA CDC, Fort Dodge Animal Health
|
2005/USA
|
Apex-IHN
|
Laks
|
Infektiøs hematopoetisk narkosevirus (IHNV)
|
Novartis Animal Health
|
2005/Kanada
|
Clynav
|
Laks
|
Laksealphavirus undertype 3 (SAV3)
|
Elanco Animal Health
|
2016/EU
|
ExactVac
|
poultry
|
Fugleinfluensa A (H5N1)
|
AgriLabs
|
2017/USA
|
3 Plasmid DNA som Materialer for mRNA eller Vevirusproduksjon
mRNA og sirkulær mRNA (circRNA) har blitt brukt utelukkende i forskning rundt vaksinutvikling. Linearisert plasmid DNA fungerer som den nødvendige transkripsjonstemplaten for IVT mRNA, lettet ved T7 RNA polymerase.
Virusvektoren står ut som den mest effektive metoden for genoverføring, noe som tillater rettet modifisering av spesifikke celletyper eller vev og lar seg manipulere for å uttrykke terapeutiske gener. I produksjonen av virusvektorer spiller plasmid DNA en avgjørende rolle.
Yaohai Bio-Pharma Tilbyr Enestående CDMO-Løsning for Plasmid DNA
Referanse:
[1] Pagliari S, Dema B, Sanchez-Martinez A, Montalvo Zurbia-Flores G, Rollier CS. DNA-vaksiner: Historie, molekylære mekanismer og fremtidige perspektiver. J Mol Biol. 2023 Des 1;435(23):168297. doi: 10.1016/j.jmb.2023.168297.