Sự Tiến Hóa của Liệu Pháp Gen: DNA Mới & Tối Ưu Hóa

Trong lĩnh vực ứng dụng DNA, plasmid DNA (pDNA) luôn được ưa chuộng nhờ sự ổn định vượt trội, cũng như dễ dàng trong sản xuất, bảo quản và vận chuyển. Tuy nhiên, khi nghiên cứu khoa học không ngừng phát triển, một loạt các loại DNA mới như Minicircle DNA (mcDNA), Doggybone DNA (dbDNA), và Close-Ended DNA (ceDNA) đã dần xuất hiện, mở ra những hướng đi mới cho liệu pháp gen và các lĩnh vực tiên tiến khác.

mcDNA

mcDNA được tạo ra từ quá trình tái tổ hợp của plasmid gốc, với các yếu tố vi khuẩn bị loại bỏ nhưng vẫn giữ nguyên cấu trúc vòng. Quá trình chuẩn bị của nó phụ thuộc vào hoạt động enzym cụ thể, chẳng hạn như φC31 integrase, đạt được hiệu quả tái tổ hợp cao hơn. Một đặc điểm nổi bật của mcDNA là thiếu các chuỗi DNA của vi khuẩn, cho phép nó dựa vào các vector DNA nhỏ, từ đó cải thiện biểu hiện gen.

dbDNA

dbDNA có cấu trúc kép xoắn khép kín, với các vòng đơn mạch nhỏ ở cả hai đầu và hoàn toàn không chứa chuỗi vi khuẩn và gen kháng thuốc. Kích thước nhỏ hơn giúp việc đưa dbDNA vào tế bào và nhân tế bào dễ dàng hơn đồng thời thể hiện khả năng kháng enzyme phân giải DNA hoàn toàn. Hình thức ban đầu của dbDNA chỉ chứa các yếu tố cần thiết cho biểu hiện gen, loại bỏ các chuỗi không cần thiết, do đó có khả năng chuyển gen mạnh mẽ và mức độ biểu hiện protein cao hơn.

ceDNA

ceDNA là một cấu trúc DNA hai sợi, tuyến tính, khép kín bằng cộng hóa trị được thiết kế, chứa gen mục tiêu và các yếu tố điều hòa biểu hiện khác. Các đầu mút của nó là các đoạn lặp ngược cuối (ITR), cung cấp khả năng chứa hàng ngàn base, vượt xa giới hạn của các vector virus liên quan đến adeno truyền thống (AAV). Cấu trúc ITR của ceDNA rất quan trọng cho việc vào nhân tế bào, và mô hình biểu hiện của nó phù hợp với các episome không tích hợp. Ngoài ra, quá trình chuẩn bị ceDNA nhanh chóng và tiết kiệm chi phí, khiến nó phù hợp cho nghiên cứu liệu pháp gene trong các lĩnh vực như bệnh hiếm gặp, vắc-xin và ung thư.

Tối ưu hóa DNA

Về tối ưu hóa DNA, các nhà nghiên cứu tăng cường biểu hiện của gen chuyển bằng cách tối ưu hóa các thành phần nội tại của plasmid DNA. Đồng thời, các dấu chọn được thay thế, chẳng hạn như thay ampicillin bằng kanamycin, để giảm nguy cơ miễn dịch tự thân. Hơn nữa, hệ thống lựa chọn đường sucrose cũng được sử dụng để thay thế các dấu chọn truyền thống. Về tối ưu hóa codon, các nhà nghiên cứu cải thiện mức độ biểu hiện protein bằng cách thay đổi việc sử dụng codon trong khi hoàn toàn xem xét sự ưa thích của vật chủ đối với biểu hiện chuỗi gene. Trong quá trình tối ưu hóa, các nhà nghiên cứu cũng cần chú ý đến sự thiên vị của codon, sự ổn định cấu trúc thứ cấp của mRNA, tránh các yếu tố tác động qua và các vị trí enzyme cắt giới hạn, cũng như cân bằng hàm lượng GC.

Tóm lại, việc phát triển các loại DNA mới và tối ưu hóa DNA đã cung cấp những cơ hội và thách thức mới cho các lĩnh vực như liệu pháp gen. Yaohai Bio-Pharma đã xây dựng các nền tảng sản xuất GMP cho cả plasmid tròn và tuyến tính. Yaohai cũng có thể cung cấp phát triển quy trình và tối ưu hóa các loại DNA khác nhau, bao gồm cả các loại DNA mới này, đáp ứng các nhu cầu khác nhau của khách hàng.

Yaohai Bio-Pharma cũng đang tích cực tìm kiếm đối tác toàn cầu là tổ chức hoặc cá nhân và cung cấp mức bồi thường cạnh tranh nhất trong ngành. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi: [email protected]