Plasmidele recombinate sunt un vector important în domeniul terapiei celulare și a terapiei genice (CGT), care pot fi utilizate ca,
-
Terapie cu DNA (DNA plasmidic neîmpachetat pentru terapie) - Plasmid neîmpachetat ca vector de expresie genetică, ca alternativă la terapia de înlocuire a proteinelor/enzimelor.
-
Vaccinuri cu DNA pentru utilizare profilactică și terapeutică - Plasmid ca vector genetic, care exprimă antigene din virus, bacterie sau celulă cancerigenă.
- Materiale de pornire pentru producerea vectorilor virali - Plasmidele recombinate pot fi folosite pentru a produce lentivirus (LV) și adeno-virus asociat (AAV) pentru vaccinuri cu vector viral, terapie genetică sau editarea genelor.
- Materiale de pornire pentru producerea mRNA/circRNA - Plasmid linearizat, ca teme pentru transcripția in vitro, sunt materiale cheie pentru vaccinurile sau medicamentele cu mRNA/circRNA.
1 DNA Plasmid Neîmpachetat
1.1 DNA Plasmid Neîmpachetat Pentru Uz Uman
Medicamentele de terapie genetică disponibile în prezent pe piață folosesc în principal vectori virali, cum ar fi AAV și LLV. Cu toate acestea, cercetarea a raportat că terapia genetică cu factori angiogeni mediată prin vectori virali sau celulare poate duce la formarea tumorilor vasculare în inimile sourinelor. Pentru a evita expresia prelungită a factorilor angiogeni, utilizarea de plasmidi nudi cu ADN plasmidial ca vector pentru terapie genetică exprimă un nivel mai scăzut al proteinii țintă în vivo și este considerată o alegere preferabilă.
Astfel, punctul principal de dezvoltare al terapeuticii cu plasmdi nudi este terapia genetică cu factori angiogeni. Până în prezent, există doar două medicamente cu plasmdi nudi aprobate pentru utilizare umană la nivel mondial: Neovasculgen, lansat în Rusia în 2011, și Collategene, introdus pe piața japoneză în 2019. Mai multe alte medicamente cu plasmdi nudi se află în prezent în etapele clinice de Faza II-III. Genele codificate includ HGF, VEGF-A, SDF-1 (CXCL12) și altele.
1.2 Plasmid DNA nud pentru uz animal
Deși diferite de medicamentele umane, vaccinurile DNA au avut mai mult succes pentru folosirea la animale, inclusiv în veterinarie și pentru animalele de companie.
Tabelul 1. Terapeutica DNA Licențiată pentru Uz Uman și Animal
Aplicare
|
Produs
|
Specie
|
ţintă
|
Indicarea
|
Companie
|
Data Licențierii Țară
|
Terapia Genetică
|
Neovasculgen, Cambiogenplasmid, PI-VEGF165
|
om
|
VEGF-A
|
CLI, ischemia critică a membrului
|
Human Stem Cell Institute
|
2011/Rusia
|
Terapia Genetică
|
Collategene, beperminogene perplasmid, AMG0001
|
om
|
HGF
|
CLI, ischemia critică a membrului
|
AnGes
|
2019/Japan
|
Terapia Genetică
|
LifeTideSW5
|
Porc
|
Hormonul de eliberare a hormonului de creștere porcin (GHRH)
|
Crește numărul de porcuști îndepărtiți.
|
VGX Animal Health
|
2008/Australia
|
Imunoterapie anticancer
|
Oncept
|
Câini
|
Tirozinaza
|
Melanom malign oral (OMM)
|
Merial, Boehringer Ingelheim Animal Health
|
2010/USA
|
Antimicrobiene
|
Zelnate
|
Bovin
|
În așteptarea actualizării
|
Boala respiratorie bovină (BRD) datorită Mannheimia haemolytica
|
Diamond Animal Health, Bayer
|
2013/USA
|
2 vaccin DNA
Fig 1. Dezvoltarea vaccinurilor DNA
2.1 Vaccin DNA pentru utilizare umană
Imunogenicitatea scăzută la oameni reprezintă încă o mare provocare pentru aplicarea vaccinului DNA, în ciuda progreselor în modele animale.
De asemenea, explorarea vaccinurilor DNA pentru boli infecțioase, cum ar fi HIV, tuberculoza și malaria, a stimulat dezvoltarea unor strategii diverse de optimizare în anii următori.
Tabel 2. Vaccinuri DNA licențiate pentru utilizare umană
Utilizări
|
Nume Brand
|
Ținta/Indicație
|
scenă
|
Companie
|
Vaccin profilactic
|
ZyCoV-D
|
Proteina Spike; SARS-CoV-2
|
Autorizare de Utilizare de Urgență în India
|
Zydus Cadila
|
2.2 Vacină DNA pentru utilizarea la animale
Vaccinurile DNA în aplicațiile veterinariste au făcut progrese semnificative, deoarece diferite produse au obținut licențe pentru boli infecțioase, cum ar fi imunoterapia cancerului și aplicațiile terapiei gene.
Tabelul 3. Vaccinuri DNA Licențiate pentru Utilizarea la Animale
Utilizări
|
Nume Brand
|
Specie
|
Ținta/Indicație
|
Companie
|
Data Licențierii Țară
|
Vaccin profilactic
|
West Nile-Innovator
|
Cai
|
Virusul West Nile (WNV)
|
USA CDC, Fort Dodge Animal Health
|
2005/USA
|
Apex-IHN
|
Somon
|
Virusul necrozei hematopoetice infecțioase (IHNV)
|
Novartis Animal Health
|
2005/Canada
|
Clynav
|
Somon
|
Subtipul 3 al virusului salmon alphavirus (SAV3)
|
Elanco Animal Health
|
2016/UE
|
ExactVac
|
Păsări
|
Influenza aviană A (H5N1)
|
AgriLabs
|
2017/SUA
|
3 Plasmid DNA ca materiale pentru producerea de mRNA sau vector viral
mRNA și mRNA circulară (circRNA) au fost utilizate în mod extensiv în cercetarea dezvoltării vaccinurilor. Plasmidul DNA linearizat servește drept șablon necesar pentru transcripția IVT mRNA, facilitată de polimeraza RNA T7.
Vectorul viral se distinge ca fiind metoda cea mai eficientă pentru transferul genetic, permițând modificarea țintită a anumitor tipuri de celule sau tissuri și posibilitatea de manipulare pentru exprimarea genelor terapeutice. În producerea vectorilor virali, plasmidul DNA joacă un rol crucial.
Yaohai Bio-Pharma Ofere Soluție CDMO Integrală pentru Plasmid DNA
Referință:
[1] Pagliari S, Dema B, Sanchez-Martinez A, Montalvo Zurbia-Flores G, Rollier CS. Vaccinuri DNA: Istorie, Mecanisme Moleculare și Perspective Viitoare. J Mol Biol. 2023 Dec 1;435(23):168297. doi: 10.1016/j.jmb.2023.168297.