Genterapiutvikling: Nytt DNA og optimalisering

Innen DNA-applikasjoner har plasmid-DNA (pDNA) alltid vært sterkt foretrukket på grunn av dets eksepsjonelle stabilitet, enkle produksjon, lagring og transport. Men etter hvert som vitenskapelig forskning fortsetter å utvikle seg, har en serie nye DNA-typer, som Minicircle DNA (mcDNA), Doggybone DNA (dbDNA) og Close-Ended DNA (ceDNA), gradvis dukket opp, og åpnet nye veier for genterapi og andre banebrytende felt.

mcDNA

mcDNA er avledet fra rekombinasjonsprosessen til parentale plasmider, med bakterielle elementer fjernet mens den sirkulære strukturen beholdes. Forberedelsesprosessen er avhengig av spesifikke enzymatiske aktiviteter, for eksempel φC31 integrase, for å oppnå høyere rekombinasjonseffektivitet. Et bemerkelsesverdig kjennetegn ved mcDNA er mangelen på bakteriesekvenser, noe som gjør at det kan stole på små DNA-bærere, og dermed forbedre genuttrykket.

dbDNA

dbDNA har en lukket dobbelttrådet konformasjon, med små enkelttrådede løkker i begge ender og er helt fri for bakteriesekvenser og antibiotikaresistensgener. Dens mindre størrelse forenkler levering til celler og kjerner samtidig som den viser fullstendig nukleaseresistens. Den opprinnelige formen for dbDNA inneholder bare de nødvendige elementene for genuttrykk, utelater unødvendige sekvenser, og har dermed kraftige gentransfeksjonsevner og høyere proteinekspresjonsnivåer.

ceDNA

ceDNA er en konstruert dobbelttrådet, lineær, kovalent lukket DNA-konstruksjon som inneholder målgenet og andre ekspresjonsregulerende elementer. Endene er inverterte terminale repetisjoner (ITR), som gir en konstruksjonskapasitet på tusenvis av baser, som langt overskrider grensene for tradisjonelle adeno-assosierte virus (AAV) vektorer. ITR-strukturen til ceDNA er avgjørende for å komme inn i kjernen, og dets uttrykksmønster er i samsvar med ikke-integrerte episomer. I tillegg er forberedelsesprosessen av ceDNA rask og kostnadseffektiv, noe som gjør den egnet for genterapiforskning 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 iboende komponentene i plasmid-DNA. Samtidig erstattes seleksjonsmarkører, for eksempel å erstatte ampicillin med kanamycin, for å redusere autoimmun risiko. Videre brukes sukroseseleksjonssystemet også til å erstatte tradisjonelle utvalgsmarkører. Når det gjelder kodonoptimalisering, forbedrer forskere proteinekspresjonsnivåer ved å endre kodonbruk mens de fullt ut vurderer vertens preferanse for gensekvensuttrykk. Under optimaliseringsprosessen må forskerne også ta hensyn til kodonbias, mRNA-sekundærstrukturstabilitet, unngåelse av transvirkende elementer og restriksjonsenzymsteder og balansen mellom GC-innhold.

Oppsummert har utviklingen av nye DNA-typer og optimalisering av DNA gitt nye muligheter og utfordringer for felt som genterapi. Yaohai Bio-Pharma har etablert GMP-produksjonsplattformer for både sirkulære og lineariserte plasmider. Yaohai kan også tilby prosessutvikling og optimalisering av forskjellige typer DNA, inkludert disse nye typene DNA, som oppfyller de forskjellige behovene til klienter.

Yaohai Bio-Pharma søker også aktivt etter institusjonelle eller individuelle globale partnere og tilbyr den mest konkurransedyktige kompensasjonen i bransjen. Hvis du har spørsmål, kan du gjerne kontakte oss: [email protected]