Rekombinantné plazmidy sú dôležitým vektorom v oblasti bunkovej a génovej terapie (CGT), ktorý možno použiť ako napr.
- DNA terapia (Nahá plazmidová DNA na terapiu) - Nahý plazmid ako vektor génovej expresie, ako alternatíva k proteínovej/enzýmovej substitučnej terapii.
- DNA vakcíny na profylaktické a terapeutické použitie - Plazmid ako génový vektor, ktorý exprimuje antigény z vírusu, baktérie alebo rakovinovej bunky.
- Východiskové materiály na produkciu vírusového vektora - Rekombinantné plazmidy možno použiť na produkciu lentivírusu (LV) a adeno-asociovaného vírusu (AAV) pre vírusovú vektorovú vakcínu, génovú terapiu alebo úpravu génov.
- Východiskové materiály pre produkciu mRNA/circRNA – Linearizovaný plazmid, ako templát pre in vitro transkripciu, sú kľúčovými materiálmi pre mRNA/circRNA vakcíny alebo lieky.
1 Nahá plazmidová DNA
1.1 Nahá plazmidová DNA na humánne použitie
Lieky na génovú terapiu, ktoré sú v súčasnosti na trhu, využívajú primárne vírusové vektory, ako sú AAV a LLV. Výskum však uvádza, že génová terapia angiogénnych faktorov sprostredkovaná vírusovými alebo bunkovými vektormi môže viesť k tvorbe vaskulárnych nádorov v srdciach myší. Aby sa zabránilo predĺženej expresii angiogénnych faktorov, použitie nahých plazmidov s plazmidovou DNA ako vektora pre génovú terapiu exprimuje in vivo nižšiu hladinu cieľového proteínu a považuje sa za výhodnejšiu voľbu.
Primárnym vývojovým zameraním terapeutík nahých plazmidov je preto génová terapia pre angiogénne faktory. V súčasnosti sú na humánne použitie celkovo dva schválené liečivá nahých plazmidov: Neovasculgen, uvedený na trh v Rusku v roku 2011, a Collategene, uvedený na japonský trh v roku 2019. Niekoľko ďalších liečiv s nahým plazmidom je v súčasnosti vo fáze II- III klinické štádiá. Kódujúce gény zahŕňajú HGF, VEGF-A, SDF-1 (CXCL12) a iné.
1.2 Nahá plazmidová DNA pre zvieratá
Rôzne formy humánnych liekov, DNA vakcíny boli úspešnejšie pre použitie u zvierat, vrátane veterinárnych a domácich zvierat.
Tabuľka 1. Licencovaná DNA terapia pre ľudí a zvieratá
|
Využitie
|
Produkt
|
druh
|
Cieľ
|
indikácia
|
Spoločnosť
|
Dátum licencie/krajina
|
|
Génová terapia
|
Neovasculgen, kambiogénny plazmid, PI-VEGF165
|
Človek
|
VEGF-A
|
CLI, kritická ischémia končatín
|
Inštitút ľudských kmeňových buniek
|
2011/ Rusko
|
|
Génová terapia
|
Kolategén, beperminogénový perplazmid, AMG0001
|
Človek
|
HGF
|
CLI, kritická ischémia končatín
|
AnGes
|
2019/Japonsko
|
|
Génová terapia
|
LifeTideSW5
|
sviňa
|
Prasací hormón uvoľňujúci rastový hormón (GHRH)
|
Zvýšte počet odstavených prasiatok.
|
Zdravie zvierat VGX
|
2008/Austrália
|
|
Rakovinová imunoterapia
|
Oncept
|
Psy
|
Tyrozináza
|
Malígny melanóm ústnej dutiny (OMM)
|
Merial, Boehringer Ingelheim Animal Health
|
2010/USA
|
|
antimikrobiálne
|
Zelnate
|
hovädzie
|
Čaká na aktualizáciu
|
Respiračné ochorenie hovädzieho dobytka (BRD) spôsobené Mannheimia haemolytica
|
Diamond Animal Health, Bayer
|
2013/USA
|
2 DNA vakcína
Obr. 1. Vývoj DNA vakcín
2.1 DNA vakcína na humánne použitie
Nízka imunogenicita u ľudí stále predstavuje veľkú výzvu pre aplikáciu DNA vakcíny napriek pokroku na zvieracích modeloch.
Okrem toho výskum DNA vakcín proti infekčným chorobám, ako je HIV, tuberkulóza a malária, podnietil v nasledujúcich rokoch vývoj rôznych optimalizačných stratégií.
Tabuľka 2. Licencované DNA vakcíny na humánne použitie
|
použitie
|
Výrobca
|
Cieľ/Indikácia
|
štádium
|
Spoločnosť
|
|
Profylaktická vakcína
|
ZyCoV-D
|
Spike-proteín; SARS-CoV-2
|
Povolenie na núdzové použitie v Indii
|
Zydus Cadila
|
2.2 DNA vakcína pre zvieratá
DNA vakcíny vo veterinárnych aplikáciách zaznamenali veľký pokrok, pretože rôzne produkty získali licencie na infekčné choroby, ako je imunoterapia rakoviny a aplikácie génovej terapie.
Tabuľka 3. Licencované DNA vakcíny na zvieracie použitie
|
použitie
|
Výrobca
|
druh
|
Cieľ/Indikácia
|
Spoločnosť
|
Dátum licencie/krajina
|
|
Profylaktická vakcína
|
Inovátor západného Nílu
|
kone
|
Vírus západného Nílu (WNV)
|
USA CDC, Fort Dodge Animal Health
|
2005/USA
|
|
Apex-IHN
|
Losos
|
Vírus infekčnej hematopoetickej nekrózy (IHNV)
|
Zdravie zvierat Novartis
|
2005/Kanada
|
|
Clynav
|
Losos
|
Lososí alfavírus podtyp 3 (SAV3)
|
Elanco zdravie zvierat
|
2016 / EÚ
|
|
ExactVac
|
Hydina
|
Vtáčia chrípka A (H5N1)
|
AgriLabs
|
2017/USA
|
3 Plazmidová DNA ako materiály na produkciu mRNA alebo vírusového vektora
mRNA a kruhová mRNA (circRNA) sa vo veľkej miere využívajú vo výskume vývoja vakcín. Linearizovaná plazmidová DNA slúži ako potrebný transkripčný templát pre IVT mRNA, uľahčený T7 RNA polymerázou.
Vírusový vektor vyniká ako najefektívnejšia metóda prenosu génov, ktorá umožňuje cielenú modifikáciu špecifických typov buniek alebo tkanív a umožňuje manipuláciu na expresiu terapeutických génov. Pri výrobe vírusových vektorov hrá rozhodujúcu úlohu plazmidová DNA.
Yaohai Bio-Pharma ponúka jednorazové riešenie CDMO pre plazmidovú DNA
Referencie:
[1] Pagliari S, Dema B, Sanchez-Martinez A, Montalvo Zurbia-Flores G, Rollier CS. DNA vakcíny: História, molekulárne mechanizmy a perspektívy do budúcnosti. J Mol Biol. 2023. december 1;435(23):168297. doi: 10.1016/j.jmb.2023.168297.
EN
AR
HR
CS
DA
NL
FI
FR
DE
EL
IT
JA
KO
NO
PL
PT
RO
RU
ES
SV
IW
ID
LV
LT
SR
SK
SL
UK
VI
ET
HU
TH
TR
FA
AF
MS
BE
MK
UR
BN
