Эволюция генной терапии: новая ДНК и оптимизация

В области применения ДНК плазмидная ДНК (pDNA) всегда пользовалась большим спросом из-за своей исключительной стабильности, простоты производства, хранения и транспортировки. Однако, по мере того, как научные исследования продолжают развиваться, постепенно появился ряд новых типов ДНК, таких как Minicircle DNA (mcDNA), Doggybone DNA (dbDNA) и Close-Ended DNA (ceDNA), открывая новые возможности для генной терапии и других передовых областей.

мкДНК

mcDNA получена из процесса рекомбинации родительских плазмид, при этом бактериальные элементы удалены, а кольцевая структура сохранена. Процесс ее приготовления основан на специфических ферментативных активностях, таких как φC31 интеграза, что обеспечивает более высокую эффективность рекомбинации. Примечательной характеристикой mcDNA является отсутствие бактериальных последовательностей, что позволяет ей полагаться на небольшие носители ДНК, тем самым улучшая экспрессию генов.

дбДНК

dbDNA имеет закрытую двухцепочечную конформацию, имеющую небольшие одноцепочечные петли на обоих концах, и полностью свободна от бактериальных последовательностей и генов устойчивости к антибиотикам. Ее меньший размер облегчает доставку в клетки и ядра, при этом демонстрируя полную устойчивость к нуклеазе. Первоначальная форма dbDNA содержит только необходимые элементы для экспрессии генов, опуская ненужные последовательности, таким образом, обладая мощными возможностями трансфекции генов и более высокими уровнями экспрессии белков.

кДНК

ceDNA — это сконструированная двухцепочечная, линейная, ковалентно закрытая конечная конструкция ДНК, содержащая целевой ген и другие элементы регуляции экспрессии. Ее концы представляют собой инвертированные концевые повторы (ITR), обеспечивающие емкость конструкции в тысячи оснований, что значительно превышает пределы традиционных векторов аденоассоциированных вирусов (AAV). Структура ITR ceDNA имеет решающее значение для проникновения в ядро, а ее паттерн экспрессии соответствует неинтегрированным эписомам. Кроме того, процесс подготовки ceDNA является быстрым и экономически эффективным, что делает ее пригодной для исследований генной терапии в таких областях, как редкие заболевания, вакцины и онкология.

оптимизация ДНК

С точки зрения оптимизации ДНК исследователи улучшают экспрессию трансгенных генов, оптимизируя внутренние компоненты плазмидной ДНК. Одновременно заменяются маркеры селекции, например, ампициллин заменяется канамицином, чтобы снизить аутоиммунные риски. Кроме того, система селекции сахарозы также используется для замены традиционных маркеров селекции. С точки зрения оптимизации кодонов исследователи улучшают уровни экспрессии белка, изменяя использование кодонов, полностью учитывая предпочтения хозяина в отношении экспрессии последовательности генов. В процессе оптимизации исследователи также должны обращать внимание на смещение кодонов, стабильность вторичной структуры мРНК, избегание транс-действующих элементов и сайтов рестриктаз, а также баланс содержания GC.

Подводя итог, можно сказать, что разработка новых типов ДНК и оптимизация ДНК предоставили новые возможности и проблемы для таких областей, как генная терапия. Yaohai Bio-Pharma создала платформы производства GMP как для кольцевых, так и для линеаризованных плазмид. Yaohai также может обеспечить разработку и оптимизацию процесса различных типов ДНК, включая эти новые типы ДНК, удовлетворяя различные потребности клиентов.

Yaohai Bio-Pharma также активно ищет институциональных или индивидуальных глобальных партнеров и предлагает самую конкурентоспособную компенсацию в отрасли. Если у вас есть вопросы, пожалуйста, свяжитесь с нами: [email protected]