Rekombinantni plazmidi su važan vektor u području terapije stanica i gena (CGT), koji se mogu koristiti kao,
-
DNA Terapija (Nagan plazmidni DNA za terapiju) - Nagan plazmid kao vektor izražavanja gene, kao alternativa terapiji zamenom proteina/enzima.
-
DNA Cepovi za preventivnu i terapijsku upotrebu - Plazmid kao genetski vektor koji izražava antigene iz virusa, bakterija ili rakovitih stanica.
- Početni materijali za proizvodnju virusičkog vektora - Rekombinantni plazmidi mogu se koristiti za proizvodnju lentovirusa (LV) i aden-associjiranog virusa (AAV) za cepove na osnovu virusičkog vektora, genetsku terapiju ili uređivanje gene.
- Početni materijali za proizvodnju mRNA/circRNA - Linearni plazmid, kao šabloni za in vitro transkripciju, predstavljaju ključne materijale za mRNA/circRNA cepove ili lekove.
1 Nagan plazmidni DNA
1.1 Nagan plazmidni DNA za ljudsku upotrebu
Genoterapijske lekove koji su trenutno na tržištu glavno koriste viroslane vektore kao što su AAV i LLV. Međutim, istraživanja su izveštavala da genoterapija angiogeneznih faktora medijovana viroslanim ili ćelijskim vektorima može dovesti do obrazovanja vaskularnih tumora u srčanim miševima. Da bi se izbeglo dugotrajno izražavanje angiogeneznih faktora, korišćenje otkrivenih plazmida sa plazmidnom DNK kao genoterapijski vektor daje nižu razinu ciljnog proteina in vivo i smatra se boljom opcijom.
Stoga, glavni fokus razvoja terapijskih otkrivenih plazmida je genoterapija angiogeneznih faktora. Do sada, globalno postoje ukupno dva odobrena leka otkrivenih plazmida za upotrebu kod ljudi: Neovasculgen, koji je počeo da se prodaje u Rusiji 2011. godine, i Collategene, koji je uveden na japonski tržište 2019. godine. Neki drugi lekovi otkrivenih plazmida trenutno su u fazi II-III kliničkih ispita. Kodirajući gene uključuju HGF, VEGF-A, SDF-1 (CXCL12) i druge.
1.2 Otkriveni plazmidi DNK za upotrebu kod životinja
U poređenju sa ljudskim lekovima, DNA vakcine su bile uspešnije za korišćenje kod životinja, uključujući veterinarsku praksu i domaće životinje.
Tabela 1. Licencirana DNA terapija za ljudsko i životinjsko korišćenje
Primena
|
Proizvod
|
Vrsta
|
Cilj
|
POKAZANJA
|
Компанија
|
Datum licenciranja / Zemlja
|
Genetska terapija
|
Neovasculgen, Cambiogenplasmid, PI-VEGF165
|
Људски
|
VEGF-A
|
CLI, kritična ischemija ekstremiteta
|
Institut za Ljudske Stem Čelija
|
2011/ Rusija
|
Genetska terapija
|
Collategene, beperminogene perplasmid, AMG0001
|
Људски
|
HGF
|
CLI, kritična ischemija ekstremiteta
|
AnGes
|
2019/Japan
|
Genetska terapija
|
LifeTideSW5
|
Svinja
|
Porcinska hormonska šteta za oslobađanje hormona rasta (GHRH)
|
Povećati broj odgojenih praščadi.
|
VGX Animal Health
|
2008/Australia
|
Imunoterapija rakа
|
Oncept
|
Pasovi
|
Tirozinaza
|
Usta maligno melanoma (OMM)
|
Merial, Boehringer Ingelheim Animal Health
|
2010/USA
|
Antimikrobijski sredstva
|
Zelnate
|
Bikovski
|
Čeka ažuriranje
|
Bikova respiratorna bolest (BRB) uzrokovana Mannheimia haemolytica
|
Diamond Animal Health, Bayer
|
2013/USA
|
2 vakcine na osnovu DNA
Slika 1. Razvoj vakcina na osnovu DNA
2.1 DNA vakcina za ljudsku upotrebu
Niska imunogenezija kod ljudi još uvijek predstavlja veliki izazov primeni DNA vakcina, uz napredak u modelima kod životinja.
Takođe, istraživanje DNA vakcina za zarazne bolesti, kao što su HIV, tuberkuloza i malarija, je pobudilo razvoj različitih optimizacijskih strategija u narednim godinama.
Tabela 2. Legalizovane DNA vakcine za ljudsku upotrebu
Koristi
|
Ime brenda
|
Cilj/Indikacija
|
Scena
|
Компанија
|
Profilaktička vakcina
|
ZyCoV-D
|
Spike-protein; SARS-CoV-2
|
Autorizacija za hitnu upotrebu u Indiji
|
Zydus Cadila
|
2.2 DNA vakcina za korišćenje na životinjama
DNA vakcine u veterinarskoj praksi su napredovale kao što su različiti proizvodi dobili licence za zarazne bolesti, poput imunoterapije protiv raka i genetske terapije.
Tabela 3. Licencirane DNA vakcine za korišćenje na životinjama
Koristi
|
Ime brenda
|
Vrsta
|
Cilj/Indikacija
|
Компанија
|
Datum licenciranja / Zemlja
|
Profilaktička vakcina
|
West Nile-Innovator
|
Konji
|
Virus Zapadnog nila (WNV)
|
USA CDC, Fort Dodge Animal Health
|
2005/USA
|
Apex-IHN
|
Losos
|
Virus infekcije hemopoetske nekroze (IHNV)
|
Novartis Animal Health
|
2005/Kanada
|
Clynav
|
Losos
|
Salmon alphavirus podtip 3 (SAV3)
|
Elanco Animal Health
|
2016/EU
|
ExactVac
|
Pileće meso
|
Ptica Avianska Influenza A (H5N1)
|
AgriLabs
|
2017/USA
|
3 Plazmidna DNA kao materijali za proizvodnju mRNA ili vektor virusa
mRNA i kružna mRNA (circRNA) su široko upotrebljene u istraživanju razvoja vakcina. Linearizovana plazmidna DNA služi kao neophodan transkripcioni šablon za IVT mRNA, omogućen T7 RNA polimerazom.
Viralni vektor se izdvaja kao najefikasnija metoda za prenos gena, omogućujući ciljani modifikaciju određenih vrsta stanica ili tkiva i dozvoljavajući manipulaciju da izrazi terapeutske gene. U proizvodnji viralnih vektora, plazmidna DNA igra ključnu ulogu.
Yaohai Bio-Pharma nudi kompletno rešenje CDMO za plazmidnu DNA
Referenca:
[1] Pagliari S, Dema B, Sanchez-Martinez A, Montalvo Zurbia-Flores G, Rollier CS. DNA vakcine: Istorija, molekularni mehanizmi i buduće perspektive. J Mol Biol. 2023 Dec 1;435(23):168297. doi: 10.1016/j.jmb.2023.168297.