Ewolucja terapii genowej: nowe DNA i optymalizacja

W dziedzinie zastosowań DNA, plazmidowe DNA (pDNA) zawsze cieszyło się dużym uznaniem ze względu na swoje wyjątkowe stabilność, łatwość produkcji, przechowywania i transportu. Jednak w miarę postępów naukowych zaczęły pojawiać się nowe typy DNA, takie jak Minicircle DNA (mcDNA), Doggybone DNA (dbDNA) i Close-Ended DNA (ceDNA), otwierając nowe perspektywy w terapii genowej i innych awangardowych obszarach.

mcDNA

mcDNA powstaje w wyniku procesu rekombinacji macierzystych plazmidów, usuwając elementy bakteryjne, jednocześnie zachowując strukturę kołowatą. Jego przygotowanie opiera się na określonych aktywnościach enzymatycznych, takich jak integraza φC31, osiągając wyższą efektywność rekombinacji. Charakterystyczną cechą mcDNA jest brak sekwencji bakteryjnych, co pozwala mu korzystać z małych nośników DNA, poprawiając wyrażanie genu.

dbDNA

dbDNA ma zamkniętą dwuliniową konformację, z małymi pętlami jednolutecznymi na obu końcach i jest całkowicie wolne od sekwencji bakteryjnych oraz genów oporności na antybiotyki. Jego mniejszy rozmiar ułatwia dostarczanie go do komórek i jąder, jednocześnie wykazując pełną odporność na nuklease. Początkowa forma dbDNA zawiera tylko niezbędne elementy dla ekspresji genu, pomijając niepotrzebne sekwencje, co pozwala jej na silne zdolności transfekcji genowej i wyższe poziomy ekspresji białek.

ceDNA

ceDNA to inżynieryjny, dwuwatkowy, liniowy, spoiście zamknięty konstrukcja DNA zawierająca gen docelowy oraz inne elementy regulujące wyrażanie. Jego końce to odwrócone powtarzalne terminale (ITR), które zapewniają pojemność konstrukcji na tysiące baz, daleko przekraczając limity tradycyjnych wektorów wirusa adeno-assocjowanego (AAV). Struktura ITR ceDNA jest kluczowa dla wchodzenia do jądra komórkowego, a jej wzorzec ekspresji jest zgodny z epizomami niezintegrowanymi. Ponadto, proces przygotowania ceDNA jest szybki i kosztowydajny, co czyni go odpowiednim dla badań terapii genowej w obszarach takich jak rzadkie choroby, szczepionki i onkologia.

Optymalizacja DNA

W zakresie optymalizacji DNA, badacze wzmacniają wyrażanie genów transgenowych poprzez optymalizację wewnętrznych składników plazmidowego DNA. Jednocześnie zastępują się markery selekcji, na przykład zamieniając ampicylinę na kanamycynę, aby zmniejszyć ryzyko autoimmunologiczne. Ponadto system selekcji cukru jest również stosowany do zastąpienia tradycyjnych markerów selekcji. W zakresie optymalizacji kodonów, badacze poprawiają poziomy wyrażania białek poprzez zmianę użycia kodonów, jednocześnie pełni uwzględniając preferencje gospodarza co do wyrażania sekwencji genetycznej. W trakcie procesu optymalizacji badacze muszą również zwracać uwagę na strych kodonowy, stabilność sekundarnego struktury mRNA, unikanie elementów działających trans i lokalizacji enzymów restrykcyjnych oraz równowagę zawartości GC.

Podsumowując, rozwój nowych typów DNA oraz optymalizacja DNA dostarczyły nowych możliwości i wyzwań dla dziedzin takich jak terapia genowa. Yaohai Bio-Pharma stworzyła platformy produkcyjne GMP zarówno dla plazmidów kołowych, jak i liniowych. Yaohai może również zapewnić rozwój procesu i optymalizację różnych typów DNA, w tym tych nowych rodzajów DNA, spełniając różnorodne potrzeby klientów.

Yaohai Bio-Pharma aktywnie poszukuje globalnych partnerów instytucjonalnych lub indywidualnych i oferuje najbardziej konkurencyjne wynagrodzenie w branży. Jeśli masz jakiekolwiek pytania, prosimy o kontakt: [email protected]