Ponovno usklajeni plazmidi so pomemben vektor v področju celinske in genetske terapije (CGT), ki jih je mogoče uporabiti kot,
-
Genetska terapija z DNA (Nezaščiten plazmidni DNA za terapijo) - Nezaščiteni plazmid kot vektor za izraz gena, kot alternativa za terapijo z nadomestkom proteina/enzima.
-
Vakcine z DNA za preventivno in terapevtsko uporabo - Plazmid kot genetski vektor, ki izraža antigene iz virusa, bakterije ali rakovinske celice.
- Začetne snovi za proizvodnjo viralnih vektorjev - Ponovno usklajeni plazmidi se lahko uporabljajo za proizvodnjo lentivirusa (LV) in adeno-povezanih virusov (AAV) za vakcine s viralnimi vektorji, genetsko terapoijo ali urejanje genov.
- Začetne snovi za proizvodnjo mRNA/circRNA - Linearni plazmid, kot predloge za transkripcijo v vitro, so ključne snovi za mRNA/circRNA vakcine ali zdravila.
1 Nezaščiteni plazmidni DNA
1.1 Nezaščiteni plazmidni DNA za človeško uporabo
Genska terapija z drogami, ki so trenutno na trgu, glavno uporabljajo virusne vektore, kot so AAV in LLV. Vendar pa je raziskava poročila, da genska terapija s faktorji angiogeneze, mediana s pomočjo virusnih ali celulskih vektorjev, lahko vodi do obrazovanja krovnih tumorjev v mišinjih srcih. Da se izognemo dolgoročni ekspresiji faktorjev angiogeneze, je uporaba nezaščitenih plazmidov z plazmidno DNS kot genski vektor, ki izraža nižje ravne ciljnega proteina v vivo, še vedno priljubljen izbor.
Zato je glavni razvojni fokus nezaščitenih plazmidnih terapij genska terapija s faktorji angiogeneze. Do zdaj je skupaj na globalni ravni bilo odobrenih dva nezaščitena plazmida za uporabo pri človeških: Neovasculgen, ki je bil izdan v Rusiji leta 2011, in Collategene, ki je bil uveden na japonskem trgu leta 2019. Še več nezaščitenih plazmidnih drog je trenutno v fazi II-III kliničnih poskusov. Zakodirane gene vključujejo HGF, VEGF-A, SDF-1 (CXCL12) in druge.
1.2 Nezaščiteni plazmidni DNA za uporabo pri živalih
V nasprotju z človeškimi zdravili so DNA cepivi bila bolj uspešna za uporabo pri živalih, vključno s kmetijskimi in domačimi živalmi.
Tabela 1. Legalizirana DNA terapevtska sredstva za človeško in živalsko uporabo
Uporaba
|
Produkt
|
Vrsta
|
Cilj
|
Indikacija
|
Podjetje
|
Datum legalizacije / država
|
Genetska terapija
|
Neovasculgen, Cambiogenplazmid, PI-VEGF165
|
Človeškega
|
VEGF-A
|
CLI, kritična krvišča ischemija
|
Inštitut za človeške stem celice
|
2011/ Rusija
|
Genetska terapija
|
Collategene, beperminogene perplasmid, AMG0001
|
Človeškega
|
HGF
|
CLI, kritična krvišča ischemija
|
AnGes
|
2019/Japan
|
Genetska terapija
|
LifeTideSW5
|
Svinje
|
Porcinska hormonska življenjska kislotna kislina (GHRH)
|
Povečajte število odkrmeljencev.
|
VGX Animal Health
|
2008/Australia
|
Cancer Immunoterapija
|
Oncept
|
Pesji
|
Tirozinaza
|
Ustni zloben melanoom (OMM)
|
Merial, Boehringer Ingelheim Animal Health
|
2010/USA
|
Antimikrobični sredstvi
|
Zelnate
|
Govedi
|
Čaka na posodobitev
|
Božična disejna bolezen (BRD) zaradi Mannheimia haemolytica
|
Diamond Animal Health, Bayer
|
2013/USA
|
2 DNA cevica
Slika 1. Razvoj DNA cevic
2.1 DNA cevica za človeško uporabo
Nizka imunogenost pri človeških subjektih še vedno predstavlja velik izziv za uporabo DNA cevic, kljub napredku v živalskih modelih.
Poleg tega so raziskave DNA cevic za okužbene bolezni, kot so HIV, tuberkuloza in malarija, spodbudile razvoj različnih optimizacijskih strategij v nadaljnje leta.
Tabela 2. Legalizirane DNA cevice za človeško uporabo
Uporaba
|
Znamka
|
Cilj/Indikacija
|
Scena
|
Podjetje
|
Profilaktična cepiva
|
ZyCoV-D
|
Spica-protein; SARS-CoV-2
|
Odobritev za hitro uporabo v Indiji
|
Zydus Cadila
|
2.2 DNA cepivo za uporabo na živalih
DNA cepiva v veterinarskih aplikacijah so dosegle velike napredke, saj so različni izdelki prejeli dovoljenja za okužbene bolezni, kot so cepiva za imunoterapijo raka in gene terapijske aplikacije.
Tabela 3. Licencirana DNA Cepiva za Uporabo na Živalih
Uporaba
|
Znamka
|
Vrsta
|
Cilj/Indikacija
|
Podjetje
|
Datum legalizacije / država
|
Profilaktična cepiva
|
West Nile-Innovator
|
Konji
|
Virus Zapadnega Nila (WNV)
|
USA CDC, Fort Dodge Animal Health
|
2005/USA
|
Apex-IHN
|
Losos
|
Virus infekcne hematopoetične necroze (IHNV)
|
Novartis Animal Health
|
2005/Kanada
|
Clynav
|
Losos
|
Salmon alphavirus podtip 3 (SAV3)
|
Elanco Animal Health
|
2016/EU
|
ExactVac
|
Površina
|
Ptičja gripa A (H5N1)
|
AgriLabs
|
2017/USA
|
3 plazmidna DNS kot materiali za proizvodnjo mRNA ali virusnih vektorjev
mRNA in krožna mRNA (circRNA) sta široko uporabljani v raziskovalni razvojni izdelavi cepiv. Linearna plazmidna DNS služi kot obvezna transkripsiona predložnica za IVT mRNA, omogočena z T7 RNA polimerazo.
Viralni vektor se izjemajo kot najučinkovitejša metoda za prenos genov, ki omogoča ciljano spremembo določenih vrst celic ali tkiv in dovoljuje manipulacijo za izraz terapevtskih genov. V proizvodnji viralnih vektorjev igra plazmidna DNS ključno vlogo.
Yaohai Bio-Pharma ponuja kompleksno rešitev CDMO za plazmidno DNS
Sklic:
[1] Pagliari S, Dema B, Sanchez-Martinez A, Montalvo Zurbia-Flores G, Rollier CS. DNA cepivi: zgodovina, molekularni mehanizmi in prihodnje perspektive. J Mol Biol. 2023 Dec 1;435(23):168297. doi: 10.1016/j.jmb.2023.168297.