Rekombinantni plazmidi so pomemben vektor na področju celične in genske terapije (CGT), ki se lahko uporablja kot,
-
DNA terapevtika (Naked plasmid DNA for therapy) - Goli plazmid kot genski ekspresijski vektor, kot alternativa proteinsko/encimski nadomestni terapiji.
-
DNK cepiva za profilaktično in terapevtsko uporabo - plazmid kot genski vektor, ki izraža antigene iz virusa, bakterije ali rakave celice.
- Vhodni materiali za proizvodnjo virusnih vektorjev – Rekombinantne plazmide je mogoče uporabiti za proizvodnjo lentivirusa (LV) in adeno-povezanega virusa (AAV) za virusno vektorsko cepivo, gensko terapijo ali urejanje genov.
- Izhodiščni materiali za proizvodnjo mRNA/circRNA - Lineariziran plazmid, kot predloge za transkripcijo in vitro, so ključni materiali za mRNA/circRNA cepiva ali zdravila.
1 Gola plazmidna DNA
1.1 Gola plazmidna DNK za uporabo pri ljudeh
Zdravila za gensko terapijo, ki so trenutno na trgu, uporabljajo predvsem virusne vektorje, kot sta AAV in LLV. Vendar pa so raziskave poročale, da lahko genska terapija z angiogenimi dejavniki, ki jo posredujejo virusni ali celični vektorji, povzroči nastanek vaskularnih tumorjev v mišjih srcih. Da bi se izognili dolgotrajni ekspresiji angiogenih dejavnikov, uporaba golih plazmidov s plazmidno DNK kot vektorjem genske terapije izraža nižjo raven ciljnega proteina in vivo in velja za prednostno izbiro.
Zato je primarni razvojni fokus terapevtike z golimi plazmidi genska terapija z angiogenimi faktorji. Trenutno sta po vsem svetu odobreni skupno dve goli plazmidni zdravili za uporabo pri ljudeh: Neovasculgen, ki je bil v Rusiji lansiran leta 2011, in Collategene, ki je bil na japonskem trgu predstavljen leta 2019. Več drugih golih plazmidnih zdravil je trenutno v drugi fazi. III klinične stopnje. Kodirni geni med drugim vključujejo HGF, VEGF-A, SDF-1 (CXCL12) in druge.
1.2 Gola plazmidna DNA za uporabo na živalih
Različne oblike zdravil za ljudi, cepiva DNK so bila uspešnejša pri uporabi na živalih, vključno z veterinarji in hišnimi ljubljenčki.
Tabela 1. Licenčna DNK terapevtika za uporabo pri ljudeh in živalih
uporaba
|
Izdelek
|
vrste
|
ciljna
|
Indikacija
|
Podjetje
|
Datum licence/država
|
Genska terapija
|
Neovasculgen, Cambiogenplasmid, PI-VEGF165
|
Human
|
VEGF-A
|
CLI, kritična ishemija uda
|
Inštitut za človeške izvorne celice
|
2011/ Rusija
|
Genska terapija
|
Collategene, beperminogeni perplazmid, AMG0001
|
Human
|
HGF
|
CLI, kritična ishemija uda
|
AnGes
|
2019/Japonska
|
Genska terapija
|
LifeTideSW5
|
Prašiče
|
Prašičji rastni hormon sproščajoči hormon (GHRH)
|
Povečajte število odstavljenih pujskov.
|
VGX Zdravje živali
|
2008/Avstralija
|
Imunoterapija raka
|
Oncept
|
psi
|
Tirozinaza
|
Oralni maligni melanom (OMM)
|
Merial, Boehringer Ingelheim Animal Health
|
2010/ZDA
|
Antimikrobna zdravila
|
Zelnate
|
Goveje
|
Čaka na posodobitev
|
Bolezen dihal goveda (BRD) zaradi Mannheimia haemolytica
|
Diamond Animal Health, Bayer
|
2013/ZDA
|
2 DNK cepivo
Slika 1. Razvoj DNK cepiv
2.1 DNK cepivo za humano uporabo
Nizka imunogenost pri ljudeh še vedno predstavlja velik izziv za uporabo cepiva DNK kljub napredku na živalskih modelih.
Poleg tega je raziskovanje DNK cepiv za nalezljive bolezni, kot so HIV, tuberkuloza in malarija, v naslednjih letih spodbudilo razvoj različnih strategij optimizacije.
Tabela 2. Licenčna DNK cepiva za humano uporabo
uporabljate
|
Blagovna znamka
|
Cilj/indikacija
|
Stage
|
Podjetje
|
Profilaktično cepivo
|
ZyCoV-D
|
Spike-protein; SARS-CoV-2
|
Dovoljenje za uporabo v nujnih primerih v Indiji
|
Zydus Cadila
|
2.2 DNK cepivo za uporabo na živalih
Cepiva DNA v veterini so dosegla velik napredek, saj so različni izdelki pridobili licence za nalezljive bolezni, kot so imunoterapija raka in aplikacije za gensko terapijo.
Tabela 3. Licenčna DNK cepiva za uporabo na živalih
uporabljate
|
Blagovna znamka
|
vrste
|
Cilj/indikacija
|
Podjetje
|
Datum licence/država
|
Profilaktično cepivo
|
Zahodni Nil-inovator
|
Konji
|
Virus Zahodnega Nila (WNV)
|
CDC ZDA, Fort Dodge Animal Health
|
2005/ZDA
|
Apex-IHN
|
Losos
|
Virus infekcijske hematopoetske nekroze (IHNV)
|
Novartis Animal Health
|
2005/Kanada
|
Clynav
|
Losos
|
Lososov alfavirus podtipa 3 (SAV3)
|
Zdravje živali Elanco
|
2016/EU
|
ExactVac
|
Perutnina
|
Ptičja influenca A (H5N1)
|
AgriLabs
|
2017/ZDA
|
3 Plazmidna DNA kot material za proizvodnjo mRNA ali virusnih vektorjev
mRNA in krožna mRNA (circRNA) sta bili v veliki meri uporabljeni pri raziskavah razvoja cepiva. Linearizirana plazmidna DNA služi kot zahtevana transkripcijska predloga za IVT mRNA, ki jo olajša T7 RNA polimeraza.
Virusni vektor izstopa kot najučinkovitejša metoda za prenos genov, ki omogoča ciljno modifikacijo specifičnih tipov celic ali tkiv in omogoča manipulacijo za izražanje terapevtskih genov. Pri proizvodnji virusnih vektorjev ima plazmidna DNA ključno vlogo.
Yaohai Bio-Pharma ponuja rešitev CDMO na enem mestu za plazmidno DNA
Sklic:
[1] Pagliari S, Dema B, Sanchez-Martinez A, Montalvo Zurbia-Flores G, Rollier CS. DNK cepiva: zgodovina, molekularni mehanizmi in prihodnje perspektive. J Mol Biol. 2023. december 1;435(23):168297. doi: 10.1016/j.jmb.2023.168297.