プラスミドDNA（pDNA）は、遺伝子治療用ウイルスベクターの製造原料としても、mRNAワクチン・治療薬の鋳型としても、バイオ医薬品製造における重要な上流素材だ。Drug Discovery Newsは、微生物（主に大腸菌）システムを用いたプラスミドDNA製造において収率を最大化するための最適化アプローチを詳述した記事を公開した。
なぜプラスミドDNA製造が「ボトルネック」になるのか
AAV（アデノ随伴ウイルス）を用いた遺伝子治療のほとんどは、現在もHEK293細胞を使った一過性トランスフェクション法で製造されており、その際にはAAVのキャプシド・ゲノム・ヘルパー機能をコードする複数のプラスミドが大量に必要となる。mRNA医薬品でも、in vitro転写（IVT）の鋳型として高品質なpDNAが不可欠だ。しかし大腸菌でpDNAを発酵生産する工程には、菌株の選択・培養条件・プラスミドの安定性・精製工程の設計など、最適化すべき変数が多い。高コピー数のプラスミドは大腸菌に代謝負荷をかけ、逆に収率や品質が低下するジレンマも知られている。
最適化のアプローチ──培養から精製まで
微生物システムでの収率向上には、まず発酵条件（温度・pH・炭素源・誘導タイミングなど）の精密な制御が求められる。流加培養（Fed-batch）と連続培養の使い分け、さらには宿主菌株のゲノム改変によるpDNA収率向上も研究が進んでいる。精製面では、RNaseを用いたRNA除去や、スーパーコイル体（活性型）の選択的精製がGMP規格品の品質保証に直結する。プラスミドDNA製造の需要は遺伝子治療・mRNAモダリティの拡大に連動して増大し続けており、製造業者・CDMOともに生産能力と品質管理体制の強化を急いでいる。今後の上流製造インフラの整備が、遺伝子療法全体のアクセス改善を左右するといっても過言ではない。
※ 本ページは公開情報（Drug Discovery News報道）をもとにしたProglenth編集部による整理です。詳細・数値は一次情報もあわせてご確認ください。