Pressemitteilung: Virale Gentherapie-Vektoren erstmals ohne bakterielle Resistenzgene
PlasmidFactory´s Minicircle-Technologie ermöglicht Meilenstein in der AAV-Herstellung
Werden Adeno-Assoziierte Viren (AAV) als „Genfähren“ verwendet, können diese potenziell auch die bakteriellen Resistenzgene transferieren. Solche Resistenzgene können bei der Herstellung von AAV-Vektoren durch transiente Plasmid-Transfektion in die AAV-Partikel und als solche in den Zielorganismus gelangen.
Für diese Problematik haben die Firma PlasmidFactory, Bielefeld, die Medizinische Hochschule Hannover (MHH) und Zentrum für Molekulare Medizin Köln (ZMMK) der Universität zu Köln sowie das Kornea Labor der Universität Erlangen im Rahmen einer Forschungskooperation nun eine Lösungsstrategie entwickelt und damit einen wichtigen Meilenstein für die zukünftige Herstellung therapeutisch verwendbarer viraler Vektoren ohne derartige Verunreinigungen gelegt. Als Modellsystem verwendeten die Forscher rekombinante AAV-Vektoren. Diese Vektoren leiten sich von Adeno-Assoziierten Viren ab und werden bisher erfolgreich im Rahmen von Gentherapiestudien getestet. Konkret konnten die Kooperationspartner zeigen, dass AAV-Vektoren auf Basis von Minicircle-DNA, anstatt herkömmlicher Plasmide, herstellt werden können, wobei die oben beschriebene Falschverpackung bakterieller Sequenzen in die AAV-Kapside vermieden werden kann. Diese DNA-Minicircles werden aus sogen. Parentalplasmiden zu zirkulären Derivaten rekombiniert. Anschließend werden prokaryontische, nur zur Vermehrung der Konstrukte in Bakterienkulturen notwendige Plasmidkomponenten aus dem Konstrukt entfernt und abgereinigt. Es entsteht ein monomeres, zirkuläres und superspiralisiertes DNA-Molekül, das nahezu ausschließlich die Gensequenzen enthält, die in der eigentlichen Anwendung zur AAV-Vektor Herstellung benötigt werden, nicht jedoch diejenigen, die lediglich für deren Vermehrung in E. coli-Bakterien notwendig waren.
Die Forschungsarbeiten wurden seitens des BMWi mit Bundesmitteln (ZIM-Projekt) unterstützt, was deren Bedeutung unterstreicht. Erste Ergebnisse wurden nun seitens des multidisziplinären Forscherteams in Molecular Therapeutics: Nucleic Acids, doi: 10.1038/mtna.2016.60 veröffentlicht.
Die häufig verwendeten viralen Vektoren werden im Allgemeinen auf der Basis von Plasmiden als wichtigste Ausgangssubstanz hergestellt. Dabei kodieren die Plasmide für die therapeutischen Gene und enthalten Informationen zur intrazellulären Produktion und Verpackung dieser Gene in die AAV-Partikel. Die Ausgangsplasmide stellt das Bielefelder Unternehmen seit mehreren Jahren erfolgreich in einem Speziallabor für Kunden aus aller Welt her. Aktuell werden zunehmend AAV-Vektoren mit großem Erfolg in klinischen Studien zum Einbringen genetischer Informationen in bestimmte Zielgewebe verwendet.
Neben der Verwendung als Wirkstoff zur Komplementierung genetischer Defekte im Rahmen einer Zell- und Gentherapie, sind die Immunisierung auf DNA-Basis z.B. gegen Viren, pathogene Keime oder Tumorgewebe (genetische Impfung), die Aktivierung der Gewebeneubildung, beispielsweise bei kardiovaskulären Erkrankungen (Angiogenese), weitere zukünftige klinische Einsatzfelder von Plasmid-DNA als nicht virale Vektoren oder virale, wie die hier beschriebenen AAV-Vektoren.
PlasmidFactory besitzt eine weltweit exklusive Lizenz zur Herstellung und Verwendung der zur AAV-Vektor Herstellung verwendeten Helper & Packaging Plasmide der pDG/pDP Familie vom DKFZ Heidelberg. Diese Plasmide ermöglichen eine einfache und sichere Herstellung von AAV-Vektoren verschiedener Serotypen mit hohen Titern. Außerdem besitzt die PlasmidFactory weltweit die wesentlichen Rechte an Minicircle Technologien.
