Utviklingen av Geneterapi: Ny DNA & Optimalisering

Innenfor feltet DNA-applikasjoner har plasmid-DNA (pDNA) alltid vært høytt sett på grunnet dets ekstraordinære stabilitet, enkel produksjon, lagring og transport. Likevel, med fortsatte vitenskapelige fremsteg, har en rekke nye DNA-typer, som Minicircle DNA (mcDNA), Doggybone DNA (dbDNA) og Close-Ended DNA (ceDNA), gradvis dukket opp, åpner nye veier for geneterapi og andre avanserte felter.

mcDNA

mcDNA er avledet fra rekombinasjonsprosessen av foreldreplasmider, hvor bakterielle elementer er fjernet mens den sirkulære strukturen beholdes. Dets forberedelsesprosess avhenger av spesifikke enzymatiske aktiviteter, som φC31 integrase, oppnår høyere rekombinasjons-effektivitet. En merkningsverdig karakteristikk ved mcDNA er mangel på bakterielle sekvenser, som tillater det å bygge på små DNA-bærere, dermed forbedrer genuttrykk.

dbDNA

dbDNA har en lukket, dobbeltstrukturert konformasjon med små enkeltstrandede løkker på begge endene og er fullstendig fritt fra bakterielle sekvenser og antibiotikaresistensgener. Den mindre størrelsen gjør det enklere å levere den inn i celler og kjerner mens den viser fullstendig nukleasemotstand. Den opprinnelige formen av dbDNA inneholder bare de nødvendige elementene for genuttrykk, uten ubrukte sekvenser, og har derfor sterke generansfeksjonskapasiteter og høyere proteinettrykknivåer.

ceDNA

ceDNA er en konstruert, dobbelttrådet, lineær, kovalent lukket DNA-struktur som inneholder målgenet og andre uttrykksregulerende elementer. Dets ender er omvendte terminale repetisjoner (ITR), som gir en kapasitet på flere tusen baser, langt over de grensene for tradisjonelle adeno-assosierte virus (AAV)-vektorer. ITR-strukturen til ceDNA er avgjørende for å komme inn i kjerne, og dets uttrykksmønster er konstant med ikke-integrede episomer. Dessuten er forberedelsesprosessen av ceDNA rask og kostnadseffektiv, noe som gjør det egnet for geneterapi-forskning innen felt som sjeldne sykdommer, vaksiner og onkologi.

DNA-optimalisering

Når det gjelder DNA-optimalisering, forbedrer forskere uttrykket av transgene gener ved å optimalisere de intrinsiske komponentene i plasmid-DNA. Samtidig er valgsmarkører byttet ut, for eksempel ved å erstatte ampicillin med kanamycin for å redusere autoimmune risikoer. Dessuten brukes også sukker-seleksjonssystemet for å erstatte tradisjonelle valgsmarkører. Når det gjelder kodon-optimalisering, forbedrer forskere proteinettrykksnivåer ved å endre kodonbruk samtidig som de fullt ut tar hensyn til vertsorganismens foretrukne gensekvensuttrykk. Under optimaliseringsprosessen må forskere også ta hensyn til kodonforvrining, stabiliteten til mRNA's andrestruktur, unngåelse av trans-virkerende elementer og restriksjonsenzymsteder, samt balansen av GC-innhold.

I oppsummering har utviklingen av nye typer DNA og optimaliseringen av DNA gitt nye muligheter og utfordringer for felter som geneterapi. Yaohai Bio-Pharma har etablert GMP-produksjonsplattformer for både sirkulære og lineariserte plasmider. Yaohai kan også tilby prosessutvikling og optimalisering av ulike typer DNA, herunder disse nye typene DNA, for å oppfylle kundenes ulike behov.

Yaohai Bio-Pharma søker også aktivt globale partnere, både institusjonelle og enkeltpersoner, og tilbyr den mest konkurransedyktige kompensasjonen i bransjen. Hvis du har noen spørsmål, hesitate ikke å kontakte oss: [email protected]