Evolução da terapia genética: Novo DNA e otimização

No campo de aplicações de DNA, o DNA plasmídico (pDNA) sempre foi altamente favorecido devido à sua estabilidade excepcional, facilidade de produção, armazenamento e transporte. No entanto, à medida que a pesquisa científica continua a avançar, uma série de novos tipos de DNA, como Minicircle DNA (mcDNA), Doggybone DNA (dbDNA) e Close-Ended DNA (ceDNA), surgiram gradualmente, abrindo novos caminhos para a terapia genética e outros campos de ponta.

mcDNA

O mcDNA é derivado do processo de recombinação de plasmídeos parentais, com elementos bacterianos removidos, mas mantendo a estrutura circular. Seu processo de preparação depende de atividades enzimáticas específicas, como a integrase φC31, alcançando maior eficiência de recombinação. Uma característica notável do mcDNA é sua falta de sequências bacterianas, permitindo que ele dependa de pequenos portadores de DNA, melhorando assim a expressão gênica.

ADNdb

O dbDNA tem uma conformação de fita dupla fechada, apresentando pequenos loops de fita simples em ambas as extremidades e é completamente livre de sequências bacterianas e genes de resistência a antibióticos. Seu tamanho menor facilita a entrega mais fácil em células e núcleos, ao mesmo tempo em que exibe resistência completa à nuclease. A forma inicial do dbDNA contém apenas os elementos necessários para a expressão gênica, omitindo sequências desnecessárias, possuindo assim poderosas capacidades de transfecção gênica e maiores níveis de expressão de proteína.

ceDNA

ceDNA é uma construção de DNA de fita dupla, linear, covalentemente fechada, projetada, contendo o gene alvo e outros elementos reguladores de expressão. Suas extremidades são repetições terminais invertidas (ITR), fornecendo uma capacidade de construção de milhares de bases, excedendo em muito os limites dos vetores tradicionais de vírus adenoassociados (AAV). A estrutura ITR do ceDNA é crucial para entrar no núcleo, e seu padrão de expressão é consistente com epissomos não integrados. Além disso, o processo de preparação do ceDNA é rápido e econômico, tornando-o adequado para pesquisa de terapia genética em áreas como doenças raras, vacinas e oncologia.

Otimização de DNA

Em termos de otimização de DNA, os pesquisadores aumentam a expressão de genes transgênicos otimizando os componentes intrínsecos do DNA plasmídeo. Simultaneamente, marcadores de seleção são substituídos, como a substituição de ampicilina por canamicina, para reduzir riscos autoimunes. Além disso, o sistema de seleção de sacarose também é usado para substituir marcadores de seleção tradicionais. Em termos de otimização de códons, os pesquisadores melhoram os níveis de expressão de proteínas alterando o uso de códons enquanto consideram totalmente a preferência do hospedeiro pela expressão da sequência genética. Durante o processo de otimização, os pesquisadores também devem prestar atenção ao viés do códon, à estabilidade da estrutura secundária do mRNA, à evitação de elementos trans-atuantes e sítios de enzimas de restrição e ao equilíbrio do conteúdo de GC.

Em resumo, o desenvolvimento de novos tipos de DNA e a otimização do DNA forneceram novas oportunidades e desafios para campos como terapia genética. A Yaohai Bio-Pharma estabeleceu plataformas de produção GMP para plasmídeos circulares e linearizados. A Yaohai também pode fornecer desenvolvimento de processo e otimização de diferentes tipos de DNA, incluindo esses novos tipos de DNA, atendendo às diferentes necessidades dos clientes.

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