Yeniden birleşimli plazmidler, hücre ve gen terapisi (CGT) alanında önemli bir vektör olup, şu şekilde kullanılabilir:
-
DNA Terapi (Tedavi için yalın plazmid DNA) - Yalın plazmidin gen ifade vektörü olarak kullanımı, protein/enzim yerleştirme terapisinin bir alternatifi olarak.
-
DNA Aşılari önleyici ve tedavisi amacıyla - Plazmidin gen vektörü olarak kullanımı, virüs, bakteri veya kanser hücresinden antijenler ifade eder.
- Virüs vektörü üretim başlangıç maddeleri - Yeniden birleşimli plazmidler, virüs vektörü aşıları, gen terapisi veya gen düzenleme amaçlı lentivirüs (LV) ve adeno-bağdaşık virüs (AAV) üretmek için kullanılabilir.
- MRNA/circRNA üretim başlangıç maddeleri - Lineerleştirilmiş plazmidler, in vitro transkripsiyon şablonları olarak mRNA/circRNA aşılari veya ilaçları için anahtar maddelerdir.
1 Yalın Plazmid DNA
1.1 İnsan Kullanımı için Yalın Plazmid DNA
Şu anda piyasada olan gen terapi ilaçları çoğunlukla AAV ve LLV gibi virüs vektörlerini kullanır. Ancak, araştırmalar, virüs veya hücrelere dayalı vektörlerle medyasyon edilen angiogenik faktörler gen terapisinin fare kalplerinde dolaşım tümörlerinin oluşmasına neden olabileceğini bildirmiştir. Angiogenik faktörlerin uzun süreli ifadesini önlemek için, plazmid DNA'yı gen terapi vektörü olarak kullanan çıplak plazmidler, hayvan deneylerinde daha düşük hedef proteine sahip ifade gösterir ve tercih edilen bir seçenek kabul edilir.
Bu nedenle, çıplak plazmid terapilerinin ana geliştirme odak noktası angiogenik faktörler gen terapisidir. Şu an itibarıyla, insan kullanımı için küresel olarak onaylanan iki çıplak plazmid ilacı bulunmaktadır: 2011'de Rusya'da piyasaya sürülen Neovasculgen ve 2019'da Japonya pazarına giren Collategene. Diğer birkaç çıplak plazmid ilacı şu anda II-III faz klinik denemelerde bulunuyor. Kodlayan genler arasında HGF, VEGF-A, SDF-1 (CXCL12) ve diğerleri yer almaktadır.
1.2 Hayvanlar İçin Kullanılan Çıplak Plazmid DNA
İnsan ilaçlarından farklı olarak, DNA aşıları hayvan kullanımı için, veteriner ve evcil hayvanlar dahil olmak üzere daha başarılı olmuştur.
Tablo 1. İnsan ve Hayvan Kullanımı için Lisanslanmış DNA Terapileri
BAŞVURU
|
Ürün
|
Tür
|
Hedef
|
İfade
|
Şirket
|
Lisanslanma Tarihi/Ülke
|
Gen Terapisi
|
Neovasculgen, Cambiogenplazmid, PI-VEGF165
|
Insan
|
VEGF-A
|
CLI, kritik uzak ekstremite iskemisi
|
İnsan Kök Hücre Enstitüsü
|
2011/Rusya
|
Gen Terapisi
|
Collategene, beperminogene perplasmid, AMG0001
|
Insan
|
HGF
|
CLI, kritik uzak ekstremite iskemisi
|
AnGes
|
2019/Japonya
|
Gen Terapisi
|
LifeTideSW5
|
Domuz
|
Yaygın büyüme hormonu salgılatıcı hormon (GHRH)
|
Unutma yavrularının sayısını artırma.
|
VGX Animal Health
|
2008/Autralya
|
Kanser Immunoterapisi
|
Oncept
|
Köpekler
|
Tirozinaz
|
Ağız Kötü Melanom (OMM)
|
Merial, Boehringer Ingelheim Animal Health
|
2010/ABD
|
Antimikrobiyeller
|
Zelnate
|
İnek
|
Güncelleme bekliyor
|
Mannheimia haemolytica nedeniyle bovine solunum yolu hastalığı (BRD)
|
Diamond Animal Health, Bayer
|
2013/USA
|
2 DNA aşı
Şekil 1. DNA Aşılardaki Gelişmeler
2.1 İnsan kullanımı için DNA aşı
Hayvan modellerinde yapılan ilerlemeler rağmen, insanlarda düşük immünijenlik hala DNA aşılarının uygulanmasında büyük bir zorluk teşkil ediyor.
Ayrıca, HIV, tüberküloz ve malaria gibi bulaşıcı hastalıklar için DNA aşılarının araştırılması, sonraki yıllarda çeşitli optimizasyon stratejilerinin geliştirilmesine sebep olmuştur.
Tablo 2. Lisanslı DNA Aşılari (İnsan Kullanımı için)
Kullanımlar
|
Marka Adı
|
Hedef/Tavsiye
|
Sahne
|
Şirket
|
Önleyici aşı
|
ZyCoV-D
|
Spike-protein; SARS-CoV-2
|
Hindistan'daki Acil Kullanım Onayı
|
Zydus Cadila
|
2.2 Hayvanlar için DNA aşıları
Veteriner uygulamalarda DNA aşıları, enfeksiyonlu hastalıklar için çeşitli ürünlerin lisans elde etmesiyle büyük ilerleme kaydetmiştir, örneğin kanser immunoterapi ve gen terapi uygulamaları.
Tablo 3. Lisanslı Hayvanlar İçin DNA Aşıları
Kullanımlar
|
Marka Adı
|
Tür
|
Hedef/Tavsiye
|
Şirket
|
Lisanslanma Tarihi/Ülke
|
Önleyici aşı
|
West Nile-Innovator
|
Atlar
|
Batı Nil Virüsü (WNV)
|
USA CDC, Fort Dodge Animal Health
|
2005/USA
|
Apex-IHN
|
Somon
|
Enfeksiyöz hematopoetik nekroz virüsü (IHNV)
|
Novartis Animal Health
|
2005/Canada
|
Clynav
|
Somon
|
Salmon alphavirus alttürü 3 (SAV3)
|
Elanco Hayvan Sağlığı
|
2016/EU
|
ExactVac
|
Tavuk
|
Kuş Gribi A (H5N1)
|
AgriLabs
|
2017/USA
|
mRNA veya Virüs Vektör Üretimi İçin 3 Plazmid DNA
mRNA ve dairesel mRNA (circRNA), aşı geliştirme araştırmalarında yaygın olarak kullanılmıştır. Doğrusallaştırılmış plazmid DNA, T7 RNA polimeraz tarafından kolaylaştırılan IVT mRNA için gereken transkripsiyon şablonudur.
Virüs vektörü, gen transferi için en verimli yöntemdir; belirli hücre türlerinin veya dokuların hedeflenen değiştirilmesine izin verir ve tedavi edici genlerin ifadesine yönelik manipülasyon sağlar. Virüs vektörlerinin üretiminde, plazmid DNA kritik bir rol oynar.
Yaohai Bio-Pharma, Plazmid DNA için Tek Adımlı CDMO Çözümü Sunar
Kaynak:
[1] Pagliari S, Dema B, Sanchez-Martinez A, Montalvo Zurbia-Flores G, Rollier CS. DNA Aşılari: Tarihçe, Moleküler Mekanizmalar ve Gelecek Bakış açıları. J Mol Biol. 2023 Ara 1;435(23):168297. doi: 10.1016/j.jmb.2023.168297.