Mi az mRNS vakcina
Az mRNS vakcina RNS-t ad át a test sejtjeinek, hogy fehérje-antigéneket expresszáljanak és termeljenek a megfelelő in vitro módosítások után, ezáltal a szervezet immunválaszt vált ki az antigén ellen, ezáltal növeli a szervezet immunkapacitását.[1,3].
1. ábra: Az mRNS-vakcina közvetlen injekciójának hatásának sematikus diagramja [2]
Az mRNS vakcinák osztályozása
Az mRNS vakcinákat két típusra osztják:nem replikálódómRNS ésönerősítőmRNS: az önamplifikáló mRNS nem csak a célantigént kódolja, hanem az intracelluláris RNS amplifikációt és fehérje expressziós mechanizmust lehetővé tevő replikációt is.A nem replikálódó mRNS vakcinák csak célantigéneket kódolnak, és 5' és 3' nem transzlált régiókat (UTR) tartalmaznak.Átfogóan stimulálják az alkalmazkodóképességet és a veleszületett immunitást, nevezetesen az in situ antigénexpressziót és a veszélyjel-átvitelt, és a következő alkalmazásokkal rendelkeznek: Jellemzők[2,3]
●Az alkalmazkodóképesség és a veleszületett immunitás átfogó stimulálása, nevezetesen az in situ antigénexpresszió és a veszélyjel átvitel
● "Kiegyensúlyozott" immunválaszt indukálhat, beleértve a humorális és celluláris effektorokat és az immunmemóriát
● Különböző antigéneket képes kombinálni anélkül, hogy bonyolultabbá tenné az oltóanyag-összetételt
● Az immunpotenciál folyamatos javulása érhető el ismételt védőoltással, és nincs vagy kevés az immunválasz a hordozóra
● A hőstabil mRNS vakcinák leegyszerűsíthetik a vakcinák szállítását és tárolását
2. ábra: Az mRNS-vakcina és antigénexpressziós mechanizmusának sematikus diagramja [4]
Az mRNS vakcinák jellemzői
A hagyományos vakcinákkal összehasonlítva az mRNS vakcinák előállítási folyamatai egyszerűek, gyors fejlődési sebességgel rendelkeznek, nincs szükség sejttenyésztésre és alacsonyak a költségek.A DNS-vakcinákkal összehasonlítva az mRNS-vakcináknak nem kell bejutniuk a sejtmagba, és nem áll fenn a gazda genomjába való integráció veszélye.A felezési idő módosítással állítható.
1. táblázat: Az mRNS vakcinák előnyei és hátrányai
|
| Előny | Hiányosság |
| mRNS vakcina | Gyors kutatás és fejlesztés, a vakcinagyártás mindössze 40 napot vesz igénybe | Szükségtelen immunválaszt vált ki
|
| mRNS instabilitás fiziológiás körülmények között, könnyen lebontható | Nem integrálódik a genomba, hogy elkerülje az esetleges terápiás mutációkat
| |
| Nincs szükség semmilyen nukleáris lokalizációs jelre, átírásra | A biztonsági atomerőmű hatékonyságát még ellenőrizni kell
|
3. ábra: Az mRNS vakcina előállításának és elkészítésének folyamatábrája [4]
Foregene Viral RNS izolációs készlet
RT-qPCR Easy (Egy lépés)
Továbbfejlesztett stratégiák mRNS-vakcinák előállításához
Maga az mRNS gyenge stabilitása, a szövetekben a nukleázok általi könnyű lebomlás, az alacsony sejtbejutási hatékonyság és az alacsony transzlációs hatékonyság miatt ezek a hibák korlátozzák az mRNS vakcinák alkalmazását.A fordítás hatékonysága szintén nagyon fontos szerepet játszik.A szállítási hordozók vírusvektorokra és nem vírusvektorokra oszthatók (beleértve a liposzómákat, nem liposzómákat, vírusokat, nanorészecskéket stb.).Ezért megfelelő javítási intézkedésekre van szükség.Az alábbiakban bemutatjuk az mRNS-előállítás farmakológiai javítási stratégiáját[2]
1 Szintetizáljon cap analógokat vagy használjon capping enzimeket az mRNS stabilizálására és a fehérje transzláció növelésére az eukarióta transzlációs iniciációs faktor 4E (EIF4E) kötődésével
2 Állítsa be az elemeket az 5′-nem transzlált régióban (UTR) és a 3′-UTR-ben az mRNS stabilizálása és a fehérje transzláció növelése érdekében.
3 A Poly(A) farok hozzáadása stabilizálja az mRNS-t és fokozza a fehérje transzlációt
4 Módosított nukleozidok a veleszületett immunaktiváció csökkentésére és a transzláció fokozására
5 Az RNáz III-mal végzett kezelés és a gyors protein folyadékkromatográfiás (FPLC) tisztítás csökkentheti az immunaktivációt és fokozhatja a transzlációt
6 Optimalizálja a szekvenciákat vagy kodonokat a transzláció növelése érdekében
7 Translációs iniciációs faktorok és egyéb módszerek együttes alkalmazása a transzláció és az immunogenitás megváltoztatására
4. ábra: In vitro transzkripciós (IVT) mRNS termelési és összeállítási folyamata [5]
Plazmid DNS nagyléptékű előállítása
A plazmid-DNS tisztítása főként eltávolítja a szennyeződéseket, például az RNS-t, a nyitott kör DNS-endotoxint, a gazdafehérjét és a gazdanukleinsavat, és általában a rekombináns plazmidot E. coli-ba transzformálja.Az E. coli nagy sűrűségű fermentáción, majd szilárd-folyadék elválasztáson és az E. coli összegyűjtésén megy keresztül.Az E. coli-t ezután lúgos lízisnek, centrifugális szilárd-folyadék elválasztásnak és lízis után mikroszűréssel történő derítésnek, a derítés után ultraszűrésnek és koncentrálásnak, majd kromatográfiás tisztításnak vetik alá.
A plazmid DNS tisztítása:
Foregene General Plasmid Mini Kit
【1】苗鹤凡, 郭勇, 江新香.mRNS疫苗研究进展及挑战[J].免疫学杂志, 2016(05):446-449.
【2】Pardi N, Hogan MJ, Porter FW és mások.mRNS vakcinák – új korszak az oltástudományban[J].Nature Reviews Drug Discovery, 2018.
【3】Kramps T., Elbers K. (2017) Introduction to RNA Vaccines.In: Kramps T., Elbers K. (eds) RNA Vaccines.Methods in Molecular Biology, 1499. kötet. Humana Press, New York, NY.
【4】Maruggi G, Zhang C, Li J és munkatársai.Az mRNS mint transzformatív technológia a fertőző betegségek elleni vakcinafejlesztéshez[J].Molekuláris terápia, 2019.
【5】Sergio Linares-Fernández, Céline Lacroix, Az mRNS-vakcina testreszabása a veleszületett/adaptív immunválasz kiegyensúlyozására, Trends in Molecular Medicine, 26. kötet, 3. szám, 2020, 311-323.
Feladás időpontja: 2021.05.05
