Vývoj genoterapie: Nové DNA & Optimalizace

V oblasti aplikací DNA je plazmidové DNA (pDNA) díky své vynikající stabilitě, snadné produkci, úložišti a dopravě vždy velmi oblíbená. Nicméně s postupujícím vývojem vědeckého bádání začaly postupně vznikat nové typy DNA, jako jsou Minicircle DNA (mcDNA), Doggybone DNA (dbDNA) a Close-Ended DNA (ceDNA), které otevírají nové možnosti pro genoterapii a další inovativní oblasti.

mcDNA

mcDNA vzniká při rekombinačním procesu rodičovských plazmidů, přičemž jsou odstraněny bakteriální elementy, ale zachována kruhová struktura. Její příprava závisí na specifické enzymatické aktivitě, jako je φC31 integrasa, což umožňuje dosáhnout vyšší rekombinační efektivity. Významnou charakteristikou mcDNA je absence bakteriálních sekvencí, čímž může používat malé nosiče DNA a tak zlepšovat expresi genu.

dbDNA

dbDNA má uzavřenou dvojvláknovou konformaci, která vystupuje malými jednovláknovými smyčkami na obou koncích a je úplně volná od bakteriálních sekvencí a genů odolnosti proti antibiotikům. Menší velikost usnadňuje snazší přenos do buněk a jader, zatímco projevuje úplnou odolnost vůči nukleázám. Původní forma dbDNA obsahuje pouze nezbytné prvky pro expresi genu, vynechává nepotřebné sekvence a takto disponuje silnými schopnostmi gene transpekce a vyššími úrovněmi exprese bílků.

ceDNA

ceDNA je inženýřský dvojvýsečný, lineární, kovalentně uzavřený DNA konstruktor obsahující cílový gen a další regulátorské prvky pro expresi. Jeho koncoviny jsou inverzní terminální opakování (ITR), která poskytují kapacitu konstrukce v tisících základů, což daleko překračuje limity tradičních adeno-associovanych virů (AAV) vektorů. ITR struktura ceDNA je klíčová pro vstup do jádra buňky a její výrazy jsou shodné s neintegrovanými episomy. Navíc je proces přípravy ceDNA rychlý a ekonomický, čímž je vhodná pro výzkum gene terapie v oblastech jako jsou vzácné nemoci, vakcíny a onkologie.

Optimalizace DNA

V oblasti optimalizace DNA vylepšují výzkumníci expresi transgenových genů optimalizací vnitřních složek plazmidového DNA. Současně jsou selekční markery nahrazovány, například substitucí ampicilinu za kanamycin, aby se snížily rizika autoimunity. Navíc je také používán cukrový selekční systém pro nahrazení tradičních selekčních markerů. V oblasti optimalizace kodonů zlepšují výzkumníci úrovně expresí bílkovin změnou použití kodonů při plném zohlednění preferencí hostitele pro expresi genomové sekvence. Během procesu optimalizace musí výzkumníci dávat pozor také na kodonovou preferenci, stabilitu sekundární struktury mRNA, vyhýbání se trans-účinným elementům a restričním enzymovým séquam a rovnováhu obsahu GC.

Shrnutím lze říci, že vývoj nových typů DNA a optimalizace DNA poskytly nové příležitosti a výzvy pro oblasti jako je genoterapie. Yaohai Bio-Pharma vybudovala GMP produkční platformy pro kruhová i lineární plasmidy. Yaohai také nabízí vývoj procesu a optimalizaci různých druhů DNA, včetně těchto nových typů DNA, aby splnila různé potřeby zákazníků.

Yaohai Bio-Pharma aktivně hledá globální partnery, jak institucionální, tak individuální, a nabízí nejvyšší odměny v odvětví. Pokud máte jakékoliv otázky, neváhejte nás kontaktovat: [email protected]