In vitro synthese van mRNA
De belangrijkste componenten van mRNA zijn 5'-cap, 5'-UTR, open reading frame (ORF), 5'-UTR en 5' poly A-staart, die essentieel zijn voor het behouden van de mRNA-functie. Onderzoekers hebben verschillende methoden gebruikt om mRNA-sequenties en -structuren te identificeren en te optimaliseren.
De synthese van mRNA wordt uitgevoerd op basis van in vitro transcript (IVT) met behulp van lineaire DNA-sjablonen, RNA-polymerasen (T3, T7 of SP6), ongemodificeerde of gemodificeerde nucleotiden, enzymen en geschikte reagentia.
5' Cap-modificatie
De sequenties van volwassen mRNA uit eukaryocyten vertonen een 7-methylguanosine (m7G) cap aan het 5'-uiteinde, wat de mRNA-stabiliteit en translationele efficiëntie verbetert. Er zijn twee algemene methoden voor het in vitro vastleggen van mRNA. Ten eerste kan mRNA samen met in vitro transcript worden afgedekt door een cap-analoog van de m7GpppG-structuur (bijvoorbeeld CleanCap) aan het IVT-systeem toe te voegen. Deze co-transcriptionele capping-methode zorgt voor een natuurlijke 5'-capsulestructuur en verhoogt de capping-efficiëntie tot bijna 90-99%. Ten tweede kan het in kaart brengen van mRNA ook worden bewerkstelligd door enzymreacties na de in vitro transcriptiereactie in kaart te brengen.
PolyA-modificatie
Poly(A)-staart verlengt ook de halfwaardetijd van mRNA in vivo en verbetert de mRNA-translatie-efficiëntie. De lengte van de geamplificeerde poly(A)-staart moet 100-300 nucleotiden zijn. Bovendien verhoogt gemodificeerd adenosine de stabiliteit van de poly A-staart tegen cellulaire RNase-afbraak. Poly A-staart kan worden ingebracht door in vitro transcriptie met behulp van DNA-matrijs die codeert voor poly A, waardoor een specifieke poly A-sequentielengte ontstaat. Recombinant poly A-polymerase kan ook worden gebruikt door enzymatische polyadenylatie na mRNA-transcriptie.
Nucleotiden Modificatie
Gemodificeerde nucleosiden kunnen de herkenning en/of activering van patroonherkenningsreceptoren (PRR) remmen en de werkzaamheid van mRNA-vaccins op twee totaal verschillende manieren verbeteren. De toevoeging van bepaalde chemisch gemodificeerde nucleosiden, waaronder pseudouridine (ψ), 1-methylpseudouridine (m1ψ), thiouridine (s4U) en 5-methylcytosine (m5C), kan de activering van TLR7/8 en andere aangeboren immuunreceptoren voorkomen, waardoor de immunogeniciteit aanzienlijk wordt verminderd. van mRNA.
mRNA-afleveringssysteem
Om de functie van mRNA te behouden, moet het het cytoplasma van de gastheer binnendringen en specifieke antigenen tot expressie brengen. Een van de moeilijkste uitdagingen waarmee mRNA-vaccins en -therapieën worden geconfronteerd, ligt in het afleveren van mRNA in doelcellen met voldoende hoge translatieniveaus, omdat hiervoor zeer specifieke en efficiënte mRNA-afgiftesystemen nodig zijn. Er zijn verschillende mRNA-afleveringsvectoren ontwikkeld en gebruikt, waaronder dendritische cellen (DC's), protamine, kationische polymeren en kationische liposomen.
Complexen van kationische lipiden met mRNA en andere preparaten kunnen gezamenlijk nanodeeltjes van 80-200 nm vormen, genaamd lipidenanodeeltjes (LNP's). Als een van de meest geavanceerde mRNA-afgiftesystemen omvat LNP ioniseerbare kationische lipiden, natuurlijke fosfolipiden, cholesterol en polyethyleenglycol (PEG). Verschillende RNA-vaccins en -therapieën (siRNA en mRNA) die zijn goedgekeurd door de Amerikaanse Food and Drug Administration, zijn gebaseerd op LNP-afgiftesystemen.
Yaohai Bio-Pharma biedt one-stop-oplossing voor RNA
Aangepaste leveringen
Rang
|
Deliverables
|
Specificaties
|
Toepassingen
|
niet-GMP
|
Medicijnsubstantie, mRNA
|
0.1~10 mg (mRNA)
|
Preklinisch onderzoek zoals celtransfectie, ontwikkeling van analytische methoden, pre-stabiliteitsstudies, formuleringsontwikkeling
|
Geneesmiddelproduct, LNP-mRNA
|
GMP, steriliteit
|
Medicijnsubstantie, mRNA
|
10mg~70g
|
Nieuw onderzoeksgeneesmiddel (IND), Autorisatie voor klinische proeven (CTA), Levering van klinische proeven, Aanvraag biologische licentie (BLA), Commerciële levering
|
Geneesmiddelproduct, LNP-mRNA
|
5000 injectieflacons of voorgevulde spuiten/patronen
|