Rekombinowane plazmidy są ważnym wektorem w dziedzinie terapii komórkowej i genowej (CGT), który można zastosować jako:
- Terapia DNA (Nagi plazmidowy DNA do terapii) - Nagi plazmid jako wektor ekspresji genów, jako alternatywa dla terapii zastępczej białko/enzym.
- Szczepionki DNA do użytku profilaktycznego i terapeutycznego - Plazmid jako wektor genowy, który wyraża antygeny z wirusa, bakterii lub komórki nowotworowej.
- Materiały wyjściowe do produkcji wektorów wirusowych - Rekombinowane plazmidy można stosować do produkcji lentiwirusa (LV) i wirusa towarzyszącego adenowirusowi (AAV) do szczepionek wektorowych wirusów, terapii genowej lub edycji genów.
- Materiały wyjściowe do produkcji mRNA/circRNA - Zlinearyzowany plazmid, jako matryce do transkrypcji in vitro, są kluczowymi materiałami do produkcji szczepionek mRNA/circRNA lub leków.
1 Nagi plazmidowy DNA
1.1 Nagi plazmidowy DNA do użytku u ludzi
Leki do terapii genowej dostępne obecnie na rynku wykorzystują głównie wektory wirusowe, takie jak AAV i LLV. Jednakże badania wykazały, że terapia genowa czynników angiogennych, w której pośredniczą wektory wirusowe lub komórkowe, może prowadzić do powstawania guzów naczyniowych w sercach myszy. Aby uniknąć długotrwałej ekspresji czynników angiogennych, zastosowanie nagich plazmidów z plazmidowym DNA jako wektora do terapii genowej powoduje ekspresję niższego poziomu docelowego białka in vivo i uważa się, że jest to preferowany wybór.
Dlatego też głównym celem rozwoju terapii nagimi plazmidami jest terapia genowa oparta na czynnikach angiogennych. Obecnie na całym świecie są w sumie dwa zatwierdzone leki na bazie nagich plazmidów do stosowania u ludzi: Neovasculgen, wprowadzony na rynek w Rosji w 2011 r. i Collategene, wprowadzony na rynek japoński w 2019 r. Kilka innych leków na bazie nagich plazmidów znajduje się obecnie w fazie II – III etapy kliniczne. Geny kodujące obejmują między innymi HGF, VEGF-A, SDF-1 (CXCL12) i inne.
1.2 Nagi plazmidowy DNA do użytku u zwierząt
W odróżnieniu od leków stosowanych u ludzi, szczepionki DNA okazały się bardziej skuteczne w przypadku stosowania u zwierząt, w tym weterynaryjnych i domowych.
Tabela 1. Licencjonowane leki DNA do stosowania u ludzi i zwierząt
|
Zastosowanie
|
Produkt
|
gatunek
|
cel
|
Wskazanie
|
Pracodawcy
|
Data/kraj licencji
|
|
Terapia genowa
|
Neovasculgen, Cambiogenplazmid, PI-VEGF165
|
Człowiek
|
VEGF-A
|
CLI, krytyczne niedokrwienie kończyny
|
Instytut Ludzkich Komórek Macierzystych
|
2011/ Rosja
|
|
Terapia genowa
|
Kolategen, perplazmid beperminogenu, AMG0001
|
Człowiek
|
Hgf
|
CLI, krytyczne niedokrwienie kończyny
|
AnGes
|
2019/Japonia
|
|
Terapia genowa
|
LifeTideSW5
|
Wieprz
|
Świński hormon uwalniający hormon wzrostu (GHRH)
|
Zwiększ liczbę odsadzonych prosiąt.
|
Zdrowie zwierząt VGX
|
2008/Australia
|
|
Immunoterapia raka
|
Oncept
|
psy
|
Tyrozynaza
|
Czerniak złośliwy jamy ustnej (OMM)
|
Merial, Boehringer Ingelheim Zdrowie zwierząt
|
2010/USA
|
|
Środki przeciwdrobnoustrojowe
|
Zelnat
|
Wołowy
|
Oczekująca aktualizacja
|
Choroba układu oddechowego bydła (BRD) wywołana przez Mannheimia haemolytica
|
Diamentowe zdrowie zwierząt, Bayer
|
2013/USA
|
2 Szczepionka DNA
Ryc. 1. Rozwój szczepionek DNA
2.1 Szczepionka DNA do stosowania u ludzi
Pomimo postępu w modelach zwierzęcych, niska immunogenność u ludzi nadal stanowi duże wyzwanie w stosowaniu szczepionek DNA.
Co więcej, badania nad szczepionkami DNA przeciwko chorobom zakaźnym, takim jak HIV, gruźlica i malaria, skłoniły do opracowania w kolejnych latach różnorodnych strategii optymalizacyjnych.
Tabela 2. Licencjonowane szczepionki DNA do stosowania u ludzi
|
Używa
|
Nazwa handlowa
|
Cel/wskaźnik
|
STAGE
|
Pracodawcy
|
|
Szczepionka profilaktyczna
|
ZyCoV-D
|
białko kolczaste; SARS-CoV-2
|
Zezwolenie na użycie w sytuacjach awaryjnych w Indiach
|
Zydus Cadila
|
2.2 Szczepionka DNA do stosowania u zwierząt
Szczepionki DNA w zastosowaniach weterynaryjnych poczyniły ogromne postępy, ponieważ różne produkty uzyskały pozwolenia na stosowanie w chorobach zakaźnych, takich jak immunoterapia nowotworów i terapia genowa.
Tabela 3. Licencjonowane szczepionki DNA do stosowania u zwierząt
|
Używa
|
Nazwa handlowa
|
gatunek
|
Cel/wskaźnik
|
Pracodawcy
|
Data/kraj licencji
|
|
Szczepionka profilaktyczna
|
Innowator Zachodniego Nilu
|
konie
|
Wirus Zachodniego Nilu (WNV)
|
USA CDC, Fort Dodge Animal Health
|
2005/USA
|
|
Apex-IHN
|
Łosoś
|
Wirus zakaźnej martwicy układu krwiotwórczego ryb łososiowatych (IHNV)
|
Zdrowie zwierząt Novartis
|
2005/Kanada
|
|
Clynav
|
Łosoś
|
Podtyp 3 alfawirusa łososia (SAV3)
|
Zdrowie zwierząt Elanco
|
2016/UE
|
|
Dokładny odkurz
|
Drób
|
Ptasia grypa typu A (H5N1)
|
AgriLabs
|
2017/USA
|
3 Plazmidowy DNA jako materiał do produkcji mRNA lub wektorów wirusowych
mRNA i mRNA kolisty (circRNA) są szeroko stosowane w badaniach nad opracowaniem szczepionek. Linearyzowany plazmidowy DNA służy jako niezbędna matryca transkrypcji dla mRNA IVT, wspomagana przez polimerazę RNA T7.
Wektor wirusowy wyróżnia się jako najskuteczniejsza metoda transferu genów, umożliwiająca ukierunkowaną modyfikację określonych typów komórek lub tkanek i pozwalającą na manipulację w celu ekspresji genów terapeutycznych. W produkcji wektorów wirusowych kluczową rolę odgrywa plazmidowy DNA.
Yaohai Bio-Pharma oferuje kompleksowe rozwiązanie CDMO dla plazmidowego DNA
Numer referencyjny:
[1] Pagliari S, Dema B, Sanchez-Martinez A, Montalvo Zurbia-Flores G, Rollier CS. Szczepionki DNA: historia, mechanizmy molekularne i perspektywy na przyszłość. J Mol Biol. 2023 grudnia 1 r.;435(23):168297. doi: 10.1016/j.jmb.2023.168297.
EN
AR
HR
CS
DA
NL
FI
FR
DE
EL
IT
JA
KO
NIE
PL
PT
RO
RU
ES
SV
IW
ID
LV
LT
SR
SK
SL
UK
VI
ET
HU
TH
TR
FA
AF
MS
BE
MK
UR
BN
