รีคอมบิแนนท์พลาสมิดเป็นพาหะที่สำคัญในด้านเซลล์และการบำบัดด้วยยีน (CGT) ซึ่งสามารถใช้เป็น
-
การบำบัดด้วยดีเอ็นเอ (ดีเอ็นเอพลาสมิดเปล่าสำหรับการบำบัด) - พลาสมิดเปล่าเป็นเวกเตอร์การแสดงออกของยีน เป็นทางเลือกแทนการบำบัดทดแทนโปรตีน/เอนไซม์
-
วัคซีนดีเอ็นเอ สำหรับใช้ในการป้องกันโรคและการรักษา - พลาสมิดเป็นเวกเตอร์ของยีน ซึ่งแสดงออกแอนติเจนจากไวรัส แบคทีเรีย หรือเซลล์มะเร็ง
- วัสดุเริ่มต้นสำหรับการผลิตเวกเตอร์ไวรัส - รีคอมบิแนนท์พลาสมิดอาจใช้ในการผลิตเลนติไวรัส (LV) และไวรัสที่เกี่ยวข้องกับอะดีโน (AAV) สำหรับวัคซีนเวกเตอร์ไวรัส การบำบัดด้วยยีน หรือการแก้ไขยีน
- วัสดุเริ่มต้นสำหรับการผลิต mRNA/circRNA - พลาสมิดเชิงเส้นเป็นแม่แบบสำหรับการถอดรหัสภายนอกร่างกาย เป็นวัสดุสำคัญสำหรับวัคซีนหรือยา mRNA/circRNA
1 DNA พลาสมิดเปลือย
1.1 DNA พลาสมิดเปลือยสำหรับมนุษย์
ยาบำบัดด้วยยีนที่มีอยู่ในตลาดในปัจจุบันใช้ไวรัสพาหะเป็นหลัก เช่น AAV และ LLV อย่างไรก็ตาม การวิจัยได้รายงานว่าการบำบัดด้วยยีนที่สร้างเส้นเลือดใหม่โดยใช้พาหะของไวรัสหรือเซลล์อาจนำไปสู่การก่อตัวของเนื้องอกในหลอดเลือดในหัวใจของหนู เพื่อหลีกเลี่ยงการแสดงออกของปัจจัยการสร้างเส้นเลือดใหม่เป็นเวลานาน การใช้พลาสมิดเปล่ากับพลาสมิด DNA เป็นเวคเตอร์การบำบัดด้วยยีนแสดงระดับโปรตีนเป้าหมาย ในร่างกาย ที่ต่ำกว่า และถือเป็นตัวเลือกที่ดีกว่า
ดังนั้น การพัฒนาเบื้องต้นที่มุ่งเน้นของการบำบัดด้วยพลาสมิดเปล่าคือการบำบัดด้วยยีนที่สร้างเส้นเลือดใหม่ ณ ขณะนี้ มียาพลาสมิดชนิดเปลือยที่ได้รับการอนุมัติสำหรับการใช้ของมนุษย์จำนวน 2011 รายทั่วโลก ได้แก่ Neovasculgen ซึ่งเปิดตัวในรัสเซียในปี 2019 และ Collategene ซึ่งเปิดตัวสู่ตลาดญี่ปุ่นในปี 1 ส่วนยาพลาสมิดชนิดเปลือยอื่นๆ อีกหลายชนิดกำลังอยู่ในระยะที่ 12- III ขั้นตอนทางคลินิก ยีนที่เข้ารหัสได้แก่ HGF, VEGF-A, SDF-XNUMX (CXCLXNUMX) และอื่นๆ อีกมากมาย
1.2 DNA พลาสมิดเปลือยสำหรับสัตว์
ยาสำหรับมนุษย์รูปแบบต่างๆ วัคซีน DNA ประสบความสำเร็จมากกว่าสำหรับการใช้ในสัตว์ รวมทั้งสัตวแพทย์และสัตว์เลี้ยง
ตารางที่ 1. DNA Therapeutics ที่ได้รับอนุญาตสำหรับการใช้ของมนุษย์และสัตว์
การใช้งาน
|
ผลิตภัณฑ์
|
สายพันธุ์
|
เป้า
|
การแสดง
|
เกี่ยวกับเรา
|
วันที่ได้รับอนุญาต/ประเทศ
|
ยีนบำบัด
|
นีโอวาสคัลเกน, แคมไบโอเจนพลาสมิด, PI-VEGF165
|
คน
|
VEGF-A
|
CLI ภาวะขาดเลือดแขนขาวิกฤต
|
สถาบันสเต็มเซลล์มนุษย์
|
2011/ รัสเซีย
|
ยีนบำบัด
|
คอลลาเทจีน, บีเพอร์มิโนจีน เพอร์พลาสมิด, AMG0001
|
คน
|
เอชจีเอฟ
|
CLI ภาวะขาดเลือดแขนขาวิกฤต
|
แอนเจส
|
2019/ญี่ปุ่น
|
ยีนบำบัด
|
ไลฟ์ไทด์SW5
|
สุกร
|
ฮอร์โมนปล่อยฮอร์โมนการเจริญเติบโตของสุกร (GHRH)
|
เพิ่มจำนวนลูกสุกรหย่านม
|
VGX สุขภาพสัตว์
|
2008/ออสเตรเลีย
|
ภูมิคุ้มกันบำบัดมะเร็ง
|
ออนเซป
|
สุนัข
|
ไทโรซิเนส
|
มะเร็งผิวหนังชนิดมะเร็งในช่องปาก (OMM)
|
Merial, Boehringer Ingelheim สุขภาพสัตว์
|
2010/สหรัฐอเมริกา
|
ยาต้านจุลชีพ
|
เซลเนท
|
ดื้อ
|
รอการอัปเดต
|
โรคระบบทางเดินหายใจในวัว (BRD) เนื่องจาก Mannheimia haemolytica
|
ไดมอนด์สุขภาพสัตว์, ไบเออร์
|
2013/สหรัฐอเมริกา
|
2 วัคซีนดีเอ็นเอ
รูปที่ 1 การพัฒนาวัคซีน DNA
2.1 วัคซีน DNA สำหรับมนุษย์
ภูมิคุ้มกันต่ำในมนุษย์ยังคงเป็นความท้าทายอย่างมากต่อการใช้วัคซีน DNA แม้ว่าจะมีความก้าวหน้าในแบบจำลองสัตว์ก็ตาม
นอกจากนี้ การสำรวจวัคซีน DNA สำหรับโรคติดเชื้อ เช่น เอชไอวี วัณโรค และมาลาเรีย ได้กระตุ้นให้เกิดการพัฒนากลยุทธ์การเพิ่มประสิทธิภาพที่หลากหลายในปีต่อๆ มา
ตารางที่ 2. วัคซีน DNA ที่มีใบอนุญาตสำหรับการใช้งานของมนุษย์
การใช้งาน
|
ชื่อยี่ห้อ
|
เป้าหมาย/สิ่งบ่งชี้
|
ระยะ
|
เกี่ยวกับเรา
|
วัคซีนป้องกัน
|
ไซโควี-ดี
|
สไปค์โปรตีน; SARS-CoV-2
|
การอนุญาตใช้ในกรณีฉุกเฉินในอินเดีย
|
ไซดัส คาดิลา
|
2.2 วัคซีน DNA สำหรับสัตว์
วัคซีน DNA ในการใช้งานด้านสัตวแพทย์มีความก้าวหน้าอย่างมาก เนื่องจากผลิตภัณฑ์ต่างๆ ได้รับใบอนุญาตสำหรับโรคติดเชื้อ เช่น การใช้ภูมิคุ้มกันบำบัดสำหรับมะเร็ง และการใช้ยีนบำบัด
ตารางที่ 3. วัคซีน DNA ที่ได้รับอนุญาตสำหรับการใช้สัตว์
การใช้งาน
|
ชื่อยี่ห้อ
|
สายพันธุ์
|
เป้าหมาย/สิ่งบ่งชี้
|
เกี่ยวกับเรา
|
วันที่ได้รับอนุญาต/ประเทศ
|
วัคซีนป้องกัน
|
เวสต์ไนล์-ผู้ริเริ่ม
|
ม้า
|
ไวรัสเวสต์ไนล์ (WNV)
|
CDC ของสหรัฐอเมริกา, สุขภาพสัตว์ Fort Dodge
|
2005/สหรัฐอเมริกา
|
เอเพ็กซ์-IHN
|
ปลาแซลมอน
|
ไวรัสเนื้อร้ายเม็ดเลือดติดเชื้อ (IHNV)
|
สุขภาพสัตว์โนวาร์ตีส
|
2005/แคนาดา
|
ไคลนาฟ
|
ปลาแซลมอน
|
แซลมอนอัลฟ่าไวรัสชนิดย่อย 3 (SAV3)
|
สุขภาพสัตว์ Elanco
|
2016/อียู
|
ExactVac
|
สัตว์ปีก
|
ไข้หวัดนก uenza A (H5N1)
|
อกริแล็บส์
|
2017/สหรัฐอเมริกา
|
3 พลาสมิดดีเอ็นเอเป็นวัสดุสำหรับการผลิต mRNA หรือไวรัสเวกเตอร์
mRNA และ mRNA แบบวงกลม (circRNA) ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในการวิจัยการพัฒนาวัคซีน DNA พลาสมิดเชิงเส้นทำหน้าที่เป็นเทมเพลตการถอดรหัสที่จำเป็นสำหรับ IVT mRNA ซึ่งอำนวยความสะดวกโดย T7 RNA polymerase
พาหะของไวรัสโดดเด่นในฐานะวิธีที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในการถ่ายโอนยีน ช่วยให้สามารถปรับเปลี่ยนประเภทเซลล์หรือเนื้อเยื่อเฉพาะได้อย่างตรงเป้าหมาย และช่วยให้สามารถปรับเปลี่ยนยีนที่ใช้รักษาโรคได้ ในการผลิตพาหะของไวรัส พลาสมิด DNA มีบทบาทสำคัญ
Yaohai Bio-Pharma นำเสนอโซลูชัน CDMO แบบครบวงจรสำหรับพลาสมิด DNA
อ้างอิง:
(1) ปาญารี่ เอส, เดม่า บี, ซานเชซ-มาร์ติเนซ เอ, มอนตัลโว ซูร์เบีย-ฟลอเรส จี, โรลิเยร์ ซีเอส วัคซีน DNA: ประวัติศาสตร์ กลไกระดับโมเลกุล และมุมมองในอนาคต เจ โมล บิออล. 2023 1 ธ.ค.;435(23):168297. ดอย: 10.1016/j.jmb.2023.168297.