BOKU - Universität für Bodenkultur Wien - Forschungsinformationssystem
Gewählte Dissertation:
Juergen Mairhofer
(2010):
Innovations in Plasmid Production and Gene Theraphy: Improved Safety, Productivity and Efficiency
.
Dissertation - Studienabteilung,
BOKU-Universität für Bodenkultur,
pp 81.
UB BOKU
obvsg
- Abstract:
- Der Einsatz von Plasmid-DNA für gentherapeutische Anwendungen bieten einige entscheidende Vorteile gegenüber viralen Vektoren in Bezug auf deren Sicherheit und Immunogenität. Allerdings gibt es auch für die Anwendung und Herstellung von Plasmid-DNA Bedenken. Ein potentielles Problem stellt hier das sich auf dem Plasmid befindliche Antibiotika-Resistenzgen dar, welches zur Selektion von plasmidtragenden Zellen im Laufe des Produktionsprozesses notwending ist, und letztendlich dem Patienten auch verabreicht wird. Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung eines alternativen Selektionsystems welches für die sichere und effiziente Herstellung von Plasmid DNA für den therapeutischen Gebrauch genutzt werden kann. Diese Arbeit beschreibt ein Escherichia coli basiertes antibiotikaresistenz-freies Produktionssystem für die Herstellung von therapeutischer Plasmid-DNA. Die so hergestellten Plasmide sind frei von jeglichem zusätzlichem Marker-Gen und somit wesentlich kleiner als konventionell hergestellte Plasmide. Das System basiert auf einer RNA-RNA Antisense-Reaktion, welche von der am Replikationsursprung von ColE1-Plasmiden kodierten RNAI vermittelt wird. Für die industrielle Anwendbarkeit eines solchen Systems ist die Effizienz im Rahmen des Produktionsprozesses von entscheidender Bedeutung. Das entwickelte System wurde daher im verkleinerten Maßstab in einem industriellen fed-batch Prozess getestet. Es wurde gezeigt, dass durch den Einsatz von antibiotikaresistenz-freien Plasmiden eine deutliche Steigerung der Plasmidausbeute erreicht werden kann, welche hauptsächlich auf eine niedrigere metabolische Belastung der Zellfabrik zurückzuführen ist. Markerfreie Plasmide sind aufgrund der fehlenden Antibiotikaresistenz deutlich verkleinert. Unter Verwendung von mesenchymalen sowie neuronalen Stammzellen war es möglich, die wesentlich verbesserte Effizienz von Marker-freien Plasmiden im Vergleich zu konventionellen Plasmiden zu zeigen. Zusammenfassend erwies sich das entwickelte System bezüglich seiner Sicherheit, Produktivität und Wirksamkeit dem konventionellen Ansatz, welcher auf den Einsatz von Resistenzgenen zurückgreift, als deutlich überlegen.
- Betreuer: Grabherr Reingard