cliniVec™
VectorBuilder의 cliniVec™ 프로그램은 연구자에게 포괄적인 솔루션을 제공하여, 연구와 검증 단계에서 전임상 연구로의 원활한 전환을 촉진합니다. 이러한 원활한 전환을 위해서는 세포 및 유전자 치료제의 효능, 안전성, 제조 가능성과 같은 주요 요소를 신중하게 고려해야 합니다. VectorBuilder의 전담 cliniVec™ 디자인 팀은 특히 전임상 및 임상 연구를 위한 벡터 디자인을 최적화하는데 중점을 두고 있습니다.
프로젝트의 고유한 요구사항에 적합한 개별 맞춤형 벡터 디자인 서포트를 받으려면, 전임상 벡터 디자인의 복잡성을 탐색하는데 도움을 주는 VectorBuilder cliniVec™ 디자인 팀에 문의하시기 바랍니다. 시간을 절약하고 비용 효율적인 전임상 연구를 수행하려면 연구자들이 전임상 과정 초기에 벡터 디자인을 최적화하는 것이 필수적입니다.
벡터 디자인은 효능에 매우 중요
최적의 벡터 디자인은 치료 효능의 핵심이며, 벡터 디자인 최적화는 다양한 요인에 세심한 주의를 기울여야 하는 다면적인 프로세스입니다. 모든 벡터 구성요소 서열은 더 나은 기능을 위해 신중하게 디자인되고 실험으로 테스트해야 합니다. Promoter engineering은 유전자 발현 레벨에 영향을 미치는데 중추적인 역할을 하며, 이러한 regulatory region을 세심하게 조작하면 벡터의 효능을 향상시킬 수 있습니다. Coding sequence optimization은 치료 유전자의 올바른 translation을 보장할 뿐만 아니라 효율적인 발현도 촉진합니다. 세포 및 유전자 치료제 개발에서는 GC 함량 및 CpG island 최적화, cryptic splice site 및 premature PolyA signals과 같은 문제 해결, 최적의 mRNA/IDR 3차 구조 감소 보장과 같은 전략적 조치가 포함됩니다. 벡터 디자인 최적화의 복잡한 특성을 고려한 이러한 종합적인 검토는 효율적인 translation과 개선된 치료 결과에 기여합니다.
벡터 서열 자체 외에도 벡터 구성요소의 배치는 원활한 기능과 의도하지 않은 상호 작용의 위험을 최소화하는데 필수적입니다. 또한, 적절한 벡터 시스템을 선택하고, 특정 조직을 타겟으로 하는 envelope protein 또는 capsid를 최적화하는 등 효율적인 약물 전달에 대한 고려 사항도 성공적인 임상 결과를 위해 매우 중요합니다. cliniVec™ 디자인 팀은 매년 수천 개의 연구용 커스텀 벡터를 디자인하면서 풍부한 경험을 축적했으며, 전임상 및 임상 연구를 위한 벡터 디자인을 개선하는 최선의 방법에 대한 포괄적인 지식을 제공합니다.
Figure 1. Promoter sequence optimization의 효능 연구. Gene replacement recombinant AAV9로 처리한 형질전환 녹아웃 마우스의 생존율. 이 비교 분석은 유전질환 치료에서 GOI를 유도하는 promoter의 다양한 서열 버전의 효능을 검토합니다. Treated control wild-type 및 non-treated control mutant 마우스도 관찰하였습니다.
전임상 벡터 디자인의 안전성 고려
세포 및 유전자 치료 벡터의 안전성을 보장하는 것은 성공적인 임상 적용을 위해 매우 중요합니다. 신약 개발자는 항생제 선택, 바이러스 기원의 regulatory elements, 벡터 구성요소의 독성 및 면역원성을 비롯한 다양한 영역을 고려해야 합니다.
일반적으로 사용되는 많은 항생제가 임상 규정에 적합하지 않기 때문에 전임상 벡터에서 항생제 선택 마커를 선택하는 것은 특히 중요한 결정 사항입니다. 따라서 전임상 연구부터 Kanamycin을 사용하는 것을 제안하고 있습니다. 또한 많이 사용되는 WPRE regulatory element는 인코딩하는 ORF에 대한 안전성 문제를 제기할 수 있어서 WPRE3 또는 WPRE mutant와 같은 대안이 선호되고 있습니다.
전임상 단계에서 제조 가능성 검토 필요
유전자 치료 벡터의 제조 가능성에는 업스트림 및 다운스트림 프로세스의 scalability, 수율 및 품질의 reproducibility, regulatory compliance를 보장하기 위한 여러 고려 사항이 포함됩니다. 벡터 백본 검토, 호스트 균주 최적화 및 fermentation 조건 테스트를 통한 yield optimization은 벡터 생산의 양과 품질을 극대화하는데 필수적입니다. 이러한 고려 사항을 통해 전임상 벡터의 specific yield와 volume yield를 모두 최적화하면 각각 더 높은 품질의 DNA와 더 비용 효율적인 제조가 가능해집니다.
Figure 2. 벡터 백본 및 호스트 균주 최적화를 통한 yield optimization. 벡터 컨스트럭트를 서로 다른 백본에 클로닝하고, lab scale fermentation을 통해 specific yield (bar) 및 volume yield (dot)를 테스트했습니다.
서열 스크리닝 전문
cliniVec™ 디자인 팀은 VectorBuilder의 in vitro 및 in vivo 스크리닝 서비스와 긴밀히 협력하여 치료제 적용을 위한 다양한 벡터 서열을 스크리닝합니다. 여기에는 promoter 및 coding 서열 스크리닝 외에도 vector delivery shells의 스크리닝을 포함한 다각적인 접근 방식이 포함됩니다. VectorBuilder는 library 제작 부터 NGS 시퀀싱 및 검증까지 end-to-end 스크리닝 서비스를 제공합니다. 최고 수준의 정확도와 신뢰성을 충족하는 맞춤형 스크리닝 솔루션을 위해 cliniVec™ 디자인 팀과 협력하여 벡터 개발의 성공률을 높이십시오.
Figure 3. AAV capsid evolution을 통한 vector delivery shells의 최적화. 일반적인 AAV serotype과 AAV capsid evolution 및 스크리닝을 통해 개발한 새로운 AAV serotype으로 마우스 경추에 도입 유전자 (CMV>EGFP) 전달 비교.