Rekombinant plazmitler, hücre ve gen terapisi (CGT) alanında şu şekilde kullanılabilen önemli bir vektördür:
- DNA Terapötikleri (Terapi için çıplak plazmid DNA) - Protein/enzim replasman tedavisine alternatif olarak bir gen ekspresyon vektörü olarak çıplak plazmit.
- DNA Aşıları profilaktik ve terapötik kullanım için - Virüs, bakteri veya kanser hücresinden antijenleri eksprese eden gen vektörü olarak plazmid.
- Viral vektör üretimi için başlangıç malzemeleri - Rekombinant plazmitler, virüs vektör aşısı, gen terapisi veya gen düzenleme amacıyla lentivirüs (LV) ve adeno-ilişkili virüs (AAV) üretmek için kullanılabilir.
- mRNA/circRNA üretimi için başlangıç malzemeleri - İn vitro transkripsiyon için şablonlar olarak doğrusallaştırılmış plazmit, mRNA/circRNA aşıları veya ilaçları için anahtar malzemelerdir.
1 Çıplak Plazmid DNA
1.1 İnsan Kullanımına Yönelik Çıplak Plazmid DNA
Şu anda piyasada bulunan gen terapisi ilaçları öncelikle AAV ve LLV gibi viral vektörleri kullanıyor. Ancak araştırmalar, viral veya hücresel vektörlerin aracılık ettiği anjiyojenik faktörler gen terapisinin, fare kalplerinde vasküler tümör oluşumuna yol açabileceğini bildirmiştir. Anjiyojenik faktörlerin uzun süreli ekspresyonunu önlemek için, gen terapisi vektörü olarak plazmid DNA'lı çıplak plazmitlerin kullanılması, in vivo olarak daha düşük düzeyde hedef protein eksprese eder ve tercih edilen bir seçim olarak kabul edilir.
Bu nedenle, çıplak plazmit terapötiklerinin birincil gelişim odağı, anjiyogenik faktörler gen terapisidir. Şu an itibariyle, küresel olarak insan kullanımına yönelik onaylanmış toplam iki çıplak plazmit ilacı bulunmaktadır: Rusya'da 2011'de piyasaya sürülen Neovasculgen ve 2019'da Japonya pazarına sunulan Collategene. Diğer bazı çıplak plazmit ilaçları şu anda Faz II- aşamasındadır. III klinik aşamalar. Kodlayan genler arasında HGF, VEGF-A, SDF-1 (CXCL12) ve diğerleri yer alır.
1.2 Hayvan Kullanımına Yönelik Çıplak Plazmid DNA
İnsan ilaçlarından farklı olarak DNA aşıları, veterinerlik ve evcil hayvan da dahil olmak üzere hayvanların kullanımında daha başarılı olmuştur.
Tablo 1. İnsan ve Hayvan Kullanımına Yönelik Lisanslı DNA Tedavileri
Uygulama
|
PLATFORM
|
Türler
|
Hedef
|
işaret
|
Firmamız
|
Lisans Tarihi/Ülke
|
Gen tedavisi
|
Neovaskülgen, Kambiyojen plazmid, PI-VEGF165
|
İnsan
|
VEGF-A
|
CLI, kritik ekstremite iskemisi
|
İnsan Kök Hücre Enstitüsü
|
2011/ Rusya
|
Gen tedavisi
|
Kollategen, beperminojen perplazmit, AMG0001
|
İnsan
|
HGF
|
CLI, kritik ekstremite iskemisi
|
AnGes
|
2019/Japonya
|
Gen tedavisi
|
LifeTideSW5
|
Domuz
|
Domuz büyüme hormonu salgılayan hormon (GHRH)
|
Sütten kesilen domuz yavrusu sayısını artırın.
|
VGX Hayvan Sağlığı
|
2008/Avustralya
|
Kanser İmmünoterapi
|
Başlangıç
|
Köpekler
|
Tirozinaz
|
Oral malign melanom (OMM)
|
Merial, Boehringer Ingelheim Hayvan Sağlığı
|
2010/ABD
|
Antimikrobiyal
|
Zelnat
|
Sığır
|
Bekleyen Güncelleme
|
Mannheimia haemolytica'ya bağlı sığır solunum yolu hastalığı (BRD)
|
Diamond Hayvan Sağlığı, Bayer
|
2013/ABD
|
2 DNA aşısı
Şekil 1. DNA Aşılarının Geliştirilmesi
2.1 İnsan kullanımına yönelik DNA aşısı
Hayvan modellerindeki ilerlemelere rağmen, insanlardaki düşük immünojenite, DNA aşısının uygulanmasında hala büyük bir zorluk teşkil etmektedir.
Ayrıca HIV, tüberküloz ve sıtma gibi bulaşıcı hastalıklara yönelik DNA aşılarının araştırılması, sonraki yıllarda çeşitli optimizasyon stratejilerinin geliştirilmesine yol açtı.
Tablo 2. İnsan Kullanımına Yönelik Lisanslı DNA Aşıları
Kullanımlar
|
Marka Adı
|
Hedef/Gösterge
|
Aşama
|
Firmamız
|
Profilaktik aşı
|
ZyCoV-D
|
Başak proteini; SARS-CoV-2
|
Hindistan'da Acil Kullanım İzni
|
Zydus Cadila
|
2.2 Hayvan kullanımına yönelik DNA aşısı
Kanser immünoterapisi ve gen terapisi uygulamaları gibi çeşitli ürünlerin bulaşıcı hastalıklara yönelik lisans almasıyla veterinerlik uygulamalarında DNA aşıları büyük ilerleme kaydetmiştir.
Tablo 3. Hayvan Kullanımına Yönelik Lisanslı DNA Aşıları
Kullanımlar
|
Marka Adı
|
Türler
|
Hedef/Gösterge
|
Firmamız
|
Lisans Tarihi/Ülke
|
Profilaktik aşı
|
Batı Nil-Yenilikçi
|
Atlar
|
Batı Nil Virüsü (BNV)
|
ABD CDC, Fort Dodge Hayvan Sağlığı
|
2005/ABD
|
Apex-IHN
|
Somon
|
Bulaşıcı hematopoietik nekroz virüsü (IHNV)
|
Novartis Hayvan Sağlığı
|
2005/Kanada
|
Clynav
|
Somon
|
Somon alfavirüs alt tipi 3 (SAV3)
|
Elanco Hayvan Sağlığı
|
2016/AB
|
ExactVac
|
Kümes hayvanları
|
Kuş Gribi A (H5N1)
|
Tarım Laboratuvarları
|
2017/ABD
|
mRNA veya Virüs Vektörü Üretimi için Malzeme Olarak 3 Plazmid DNA
mRNA ve dairesel mRNA (circRNA), aşı geliştirme araştırmalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Doğrusallaştırılmış plazmid DNA, T7 RNA polimerazı tarafından kolaylaştırılan IVT mRNA için gerekli transkripsiyon şablonu olarak görev yapar.
Viral vektör, spesifik hücre tiplerinin veya dokuların hedeflenen modifikasyonunu mümkün kılan ve terapötik genlerin eksprese edilmesi için manipülasyona izin veren, gen aktarımı için en etkili yöntem olarak öne çıkıyor. Viral vektörlerin üretiminde plazmit DNA çok önemli bir rol oynar.
Yaohai Bio-Pharma Plazmid DNA için Tek Noktadan CDMO Çözümü Sunuyor
Referans:
[1] Pagliari S, Dema B, Sanchez-Martinez A, Montalvo Zurbia-Flores G, Rollier CS. DNA Aşıları: Tarih, Moleküler Mekanizmalar ve Gelecek Perspektifleri. J Mol Biol. 2023 Aralık 1;435(23):168297. doi: 10.1016/j.jmb.2023.168297.