Ewolucja terapii genowej: nowe DNA i optymalizacja

W dziedzinie zastosowań DNA, plazmidowe DNA (pDNA) zawsze było wysoko cenione ze względu na wyjątkową stabilność, łatwość produkcji, przechowywania i transportu. Jednak w miarę postępu badań naukowych stopniowo pojawia się szereg nowych typów DNA, takich jak Minicircle DNA (mcDNA), Doggybone DNA (dbDNA) i Close-Ended DNA (ceDNA), otwierając nowe możliwości terapii genowej i innych nowatorskich dziedzin.

mcDNA

mcDNA powstaje w wyniku procesu rekombinacji plazmidów rodzicielskich, z usuniętymi elementami bakteryjnymi przy zachowaniu struktury kolistej. Proces jego przygotowania opiera się na specyficznych aktywnościach enzymatycznych, takich jak integraza φC31, co pozwala na osiągnięcie wyższej wydajności rekombinacji. Godną uwagi cechą mcDNA jest brak sekwencji bakteryjnych, co pozwala mu polegać na małych nośnikach DNA, a tym samym poprawiać ekspresję genów.

dbDNA

dbDNA ma zamkniętą dwuniciową konformację, charakteryzującą się małymi jednoniciowymi pętlami na obu końcach i jest całkowicie wolna od sekwencji bakteryjnych i genów oporności na antybiotyki. Jej mniejszy rozmiar ułatwia łatwiejszą dostawę do komórek i jąder, jednocześnie wykazując całkowitą oporność na nukleazę. Początkowa forma dbDNA zawiera tylko niezbędne elementy do ekspresji genów, pomijając zbędne sekwencje, dzięki czemu posiada silne możliwości transfeccji genów i wyższe poziomy ekspresji białek.

ceDNA

ceDNA to skonstruowany dwuniciowy, liniowy, kowalencyjnie zamknięty koniec konstruktu DNA zawierający gen docelowy i inne elementy regulujące ekspresję. Jego końce to odwrócone powtórzenia końcowe (ITR), zapewniające pojemność konstruktu tysięcy zasad, znacznie przekraczającą limity tradycyjnych wektorów wirusa związanego z adenowirusem (AAV). Struktura ITR ceDNA jest kluczowa dla wniknięcia do jądra, a jej wzór ekspresji jest zgodny z niezintegrowanymi episomami. Ponadto proces przygotowania ceDNA jest szybki i opłacalny, dzięki czemu nadaje się do badań nad terapią genową w takich dziedzinach, jak rzadkie choroby, szczepionki i onkologia.

Optymalizacja DNA

Pod względem optymalizacji DNA, naukowcy zwiększają ekspresję genów transgenicznych poprzez optymalizację wewnętrznych składników DNA plazmidowego. Jednocześnie, markery selekcyjne są zastępowane, takie jak zastąpienie ampicyliny kanamycyną, w celu zmniejszenia ryzyka autoimmunologicznego. Ponadto, system selekcji sacharozy jest również używany do zastąpienia tradycyjnych markerów selekcyjnych. Pod względem optymalizacji kodonów, naukowcy poprawiają poziomy ekspresji białka poprzez zmianę wykorzystania kodonów, przy jednoczesnym pełnym uwzględnieniu preferencji gospodarza co do ekspresji sekwencji genów. Podczas procesu optymalizacji, naukowcy muszą również zwrócić uwagę na stronniczość kodonów, stabilność drugorzędowej struktury mRNA, unikanie elementów trans-działających i miejsc enzymów restrykcyjnych oraz równowagę zawartości GC.

Podsumowując, rozwój nowych typów DNA i optymalizacja DNA zapewniły nowe możliwości i wyzwania dla takich dziedzin jak terapia genowa. Yaohai Bio-Pharma stworzyła platformy produkcyjne GMP zarówno dla plazmidów kołowych, jak i liniowych. Yaohai może również zapewnić rozwój procesów i optymalizację różnych typów DNA, w tym tych nowych typów DNA, spełniając różne potrzeby klientów.

Yaohai Bio-Pharma aktywnie poszukuje również instytucjonalnych lub indywidualnych partnerów globalnych i oferuje najbardziej konkurencyjne wynagrodzenie w branży. Jeśli masz jakiekolwiek pytania, skontaktuj się z nami: [email protected]