Wie nicht-amplifizierbare mRNAs besteht sa-RNA aus einer 5'-Kappe, einem 5'-UTR, einer ORF-Region (offener Leserahmen), einer 3'-UTR und einem 3'-Poly(A)-Schwanz. Dabei unterscheidet sich saRNA stark von nicht-amplifizierender mRNA darin, dass sie die Replikase-Kodierungssequenz stromabwärts der 5'UTR enthält. Mit kodierenden Sequenzen von mehr als 7000 Nukleotiden sind virale Proteine hoch immunogen, wodurch die Größe des Antigens in solchen Impfstoffen begrenzt ist.
TaRNA ist eine Art von saRNA, bei der die Virussequenz, die nsPs und das interessierende Gen (GOI) an verschiedenen mRNAs beteiligt sind, aber gemeinsam funktionieren. Pirjo Spuul et al. führte 2011 erstmals das Konzept eines Trans-Replikationssystems ein.
Virale Replikase kann nrRNA oder saRNA sein, und mRNAs, die GOIs kodieren, werden Trans-Replikons (TR-RNAs) genannt. Um die TR-RNA-Amplifikation durchzuführen, stammen konservierte Sequenzelemente (5'CSE und 3'CSE) vom Alphavirus und flankieren den GOI, wobei SGP des Alphavirus stromaufwärts des GOI liegt. Das Design von taRNA berücksichtigt die Vorteile von saRNAs und mildert einige ihrer Nachteile. Insbesondere vermeiden eigenständige Replikasen, die in einer RNA-Plattform kodieren, die Beschränkungen der GOIs-Länge und schränken die Verwendung modifizierter Nukleotide nicht ein.
Weitere Fortschritte in der taRNA-Technologie haben zur Entwicklung einer verbesserten taRNA mit einer adeninreichen Region im 5'-UTR geführt. Diese überarbeitete taRNA, der der subgenomische Promotor von Alphaviren fehlt, führt zu einer kürzeren RNA und einer 10-fachen Verringerung der Impfstoffdosis, ohne die Expressionsniveaus in vitro zu beeinträchtigen.
Insgesamt steckt die taRNA-Technologie noch in den Kinderschuhen, aber ihre praktischen Anwendungen sind vielversprechend. Derzeit laufen präklinische Studien zu taRNA-Impfstoffen gegen Grippeviren. Auch bivalente Impfstoffe gegen Chikungunya- und Ross-River-Viren werden auf diese Weise entwickelt.
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