スーパーコイルプラスミドDNA精製に対するリジンアフィニティクロマトグラフィーの影響

遺伝子治療とDNAワクチン接種は、遺伝子疾患または後天性疾患の治療に最適な車両として、ウイルスおよび非ウイルスのベクターを使用して、さまざまな用途をカバーしています。最近、ほとんどの治療用途は、スーパーコーイルされたプラスミド分子で高度に濃縮された非ウイルス生物学的剤の準備で行われ、このアイソフォームは開いた円形アイソフォームよりも遺伝子トランスフェクションにより効率的であると結論付けられています。この研究では、リジンクロマトグラフィーを使用して大腸菌の不純物と、複雑な透明な溶解物に存在する他の効率的なプラスミドアイソフォームを効率的に排除して、医薬品グレードのスーパーコイル型プラスミドDNAを精製および取得する新しい戦略について初めて説明します。品質管理テストは、最終プラスミド産物の不純物のレベルが一般に受け入れられている仕様を下回っていることを示しました。さらに、精製生成物の真核細胞への送達、細胞の取り込みとトランスフェクション効率も分析されました。結果は、リジンアガロースで精製されたスーパーコイルプラスミドの立体構造の適用により、トランスフェクション効率が他のプラスミドトポロジーで達成された値よりも高いことを示しました。したがって、この研究では、完全に精製された非ウイルス性ベクターを得るための新しい有効化技術を提示し、癌のようないくつかの疾患で遺伝子治療送達媒体として優れた効率で作用することができます。

Gene therapy and DNA vaccination cover a variety of applications using viral and non-viral vectors as vehicles of choice for treatment of genetic or acquired diseases. Recently, most therapeutic applications have been performed with non-viral biological agents preparations highly enriched in supercoiled plasmid molecules and it has been concluded that this isoform is more efficient at gene transfection than open circular isoform. This work describes for the first time a new strategy that uses lysine-chromatography to efficiently eliminate Escherichia coli impurities as well as other ineffective plasmid isoforms present in a complex clarified lysate to purify and obtain pharmaceutical-grade supercoiled plasmid DNA. The quality control tests indicated that the levels of impurities in the final plasmid product were below the generally accepted specifications. Furthermore, the delivery of the purified product to eukaryotic cells, the cell uptake and transfection efficiency were also analyzed. The results showed that the transfection efficiency reached with the application of the supercoiled plasmid conformation, purified with lysine-agarose, was higher than the values achieved for other plasmid topologies. Therefore, this study presents a new enabling technology to obtain the completely purified non-viral vector, able to act with good efficiency as gene therapy delivery vehicle in several diseases like cancer.