Plasmidele recombinante sunt un vector important în domeniul terapiei celulare și genice (CGT), care poate fi utilizat ca,
- Terapia ADN (ADN plasmid gol pentru terapie) - Plasmidă goală ca vector de expresie genică, ca alternativă la terapia de înlocuire a proteinelor/enzimelor.
- Vaccinuri ADN pentru uz profilactic și terapeutic - Plasmidă ca vector genic, care exprimă antigene din virus, bacterii sau celule canceroase.
- Materiale inițiale pentru producerea de vectori virali - Plasmidele recombinante pot fi utilizate pentru a produce lentivirus (LV) și virus adeno-asociat (AAV) pentru vaccinul vector viral, terapia genică sau editarea genelor.
- Materiale inițiale pentru producția de ARNm/circARN - Plasmida liniarizată, ca șabloane pentru transcripția in vitro, sunt materiale cheie pentru vaccinuri sau medicamente ARNm/circARN.
1 ADN plasmid gol
1.1 ADN plasmidic gol pentru uz uman
Medicamentele de terapie genică aflate în prezent pe piață folosesc în principal vectori virali, cum ar fi AAV și LLV. Cu toate acestea, cercetările au raportat că terapia genetică cu factori angiogeni mediată de vectori virali sau celulari poate duce la formarea de tumori vasculare în inimile șoarecilor. Pentru a evita exprimarea prelungită a factorilor angiogenici, utilizarea plasmidelor goale cu ADN plasmidic ca vector de terapie genică exprimă un nivel mai scăzut de proteină țintă in vivo și este considerată o alegere preferabilă.
Prin urmare, obiectivul principal de dezvoltare al terapiei cu plasmide goale este terapia genică a factorilor angiogenici. În prezent, există un total de două medicamente plasmidice goale aprobate pentru uz uman la nivel global: Neovasculgen, lansat în Rusia în 2011, și Collategene, introdus pe piața japoneză în 2019. Mai multe alte medicamente plasmidice goale sunt în prezent în faza II- III stadii clinice. Genele care codifică includ HGF, VEGF-A, SDF-1 (CXCL12) și printre altele.
1.2 ADN plasmidic gol pentru uz animal
Sub diferite forme de medicamente umane, vaccinurile ADN au avut mai mult succes pentru uzul animalelor, inclusiv veterinar și animale de companie.
Tabelul 1. ADN Therapeutics licențiat pentru uz uman și animal
aplicație
|
Produs
|
specie
|
Ţintă
|
Indicaţie
|
Despre companie
|
Data/Țara licenței
|
Terapie genetică
|
Neovasculgen, Cambiogenplasmid, PI-VEGF165
|
Uman
|
VEGF-A
|
CLI, ischemia critică a membrelor
|
Institutul de celule stem umane
|
2011/ Rusia
|
Terapie genetică
|
Colategen, perplasmidă beperminogene, AMG0001
|
Uman
|
HGF
|
CLI, ischemia critică a membrelor
|
AnGes
|
2019/Japonia
|
Terapie genetică
|
LifeTideSW5
|
Porcine
|
Hormonul de eliberare a hormonului de creștere porcin (GHRH)
|
Creșteți numărul de purcei înțărcați.
|
VGX Sănătate Animală
|
2008/Australia
|
Imunoterapia împotriva cancerului
|
O dată
|
Câini
|
Tirozinaza
|
Melanomul malign oral (OMM)
|
Merial, Boehringer Ingelheim Animal Health
|
2010/SUA
|
antimicrobienii
|
Zelnate
|
Bovin
|
Actualizare în așteptare
|
Boala respiratorie bovină (BRD) cauzată de Mannheimia haemolytica
|
Diamond Animal Health, Bayer
|
2013/SUA
|
2 Vaccin ADN
Fig 1. Dezvoltarea vaccinurilor ADN
2.1 Vaccin ADN pentru uz uman
Imunogenitatea scăzută la om reprezintă încă o mare provocare pentru aplicarea vaccinului ADN, în ciuda progresului înregistrat de modelele animale.
Mai mult, explorarea vaccinurilor ADN pentru boli infecțioase, cum ar fi HIV, tuberculoză și malarie, a determinat dezvoltarea diverselor strategii de optimizare în anii următori.
Tabelul 2. Vaccinuri ADN autorizate pentru uz uman
Utilizeaza
|
Marcă
|
Țintă/Indicație
|
Etapă
|
Despre companie
|
Vaccin profilactic
|
ZyCoV-D
|
Spike-proteină; SARS-CoV-2
|
Autorizație de utilizare în caz de urgență în India
|
Zydus Cadila
|
2.2 Vaccin ADN pentru uz animal
Vaccinurile ADN din aplicațiile veterinare au făcut progrese mari, deoarece diverse produse au obținut licențe pentru boli infecțioase, cum ar fi imunoterapia cancerului și aplicațiile de terapie genică.
Tabelul 3. Vaccinuri ADN autorizate pentru uz animal
Utilizeaza
|
Marcă
|
specie
|
Țintă/Indicație
|
Despre companie
|
Data/Țara licenței
|
Vaccin profilactic
|
West Nile-Inovator
|
Cai
|
Virusul West Nile (WNV)
|
SUA CDC, Fort Dodge Animal Health
|
2005/SUA
|
Apex-IHN
|
Somon
|
Virusul necrozei hematopoietice infecțioase (IHNV)
|
Sanatatea Animalelor Novartis
|
2005/Canada
|
Clynav
|
Somon
|
Alfavirusul somonului subtip 3 (SAV3)
|
Sănătatea animalelor Elanco
|
2016 / EU
|
ExactVac
|
Păsări de curte
|
Influenta aviara A (H5N1)
|
AgriLabs
|
2017/SUA
|
3 ADN plasmidic ca materiale pentru ARNm sau producția de vectori virali
ARNm și ARNm circular (circRNA) au fost utilizate pe scară largă în cercetarea dezvoltării vaccinurilor. ADN-ul plasmid liniarizat servește ca șablon de transcripție necesar pentru ARNm IVT, facilitat de ARN polimeraza T7.
Vectorul viral se remarcă drept cea mai eficientă metodă de transfer de gene, permițând modificarea țintită a unor tipuri de celule sau țesuturi specifice și permițând manipularea pentru a exprima gene terapeutice. În producerea de vectori virali, ADN-ul plasmidic joacă un rol crucial.
Yaohai Bio-Pharma oferă o soluție CDMO unică pentru ADN-ul plasmidic
De referinţă:
[1] Pagliari S, Dema B, Sanchez-Martinez A, Montalvo Zurbia-Flores G, Rollier CS. Vaccinuri ADN: istorie, mecanisme moleculare și perspective de viitor. J Mol Biol. 2023 Dec 1;435(23):168297. doi: 10.1016/j.jmb.2023.168297.