Synteza mRNA in vitro
Głównymi składnikami mRNA są 5'-cap, 5'-UTR, otwarta ramka odczytu (ORF), 5'-UTR i 5' ogon poli A, które są niezbędne do utrzymania funkcji mRNA. Naukowcy wykorzystali różnorodne metody do identyfikacji i optymalizacji sekwencji i struktur mRNA.
Syntezę mRNA przeprowadza się w oparciu o transkrypt in vitro (IVT) przy użyciu liniowych matryc DNA, polimeraz RNA (T3, T7 lub SP6), niezmodyfikowanych lub modyfikowanych nukleotydów, enzymów i odpowiednich odczynników.
Modyfikacja czapki 5'
Sekwencje dojrzałego mRNA z eukariocytów wykazują czapeczkę 7-metyloguanozyny (m7G) na końcu 5', co poprawia stabilność mRNA i wydajność translacji. Istnieją dwie ogólne metody wychwytywania mRNA in vitro. Po pierwsze, mRNA można zamknąć wraz z transkryptem in vitro poprzez dodanie analogu czapeczki struktury m7GpppG (np. CleanCap) do systemu IVT. Ta metoda współtranskrypcyjnego zamykania zapewnia naturalną strukturę kapsułki 5' i zwiększa skuteczność zamykania do prawie 90-99%. Po drugie, mapowanie mRNA można również przeprowadzić poprzez mapowanie reakcji enzymatycznych następujących po reakcji transkrypcji in vitro.
Modyfikacja PolyA
Ogon Poly(A) wydłuża również okres półtrwania mRNA in vivo i poprawia wydajność translacji mRNA. Długość amplifikowanego ogona poli(A) powinna wynosić 100-300 nukleotydów. Dodatkowo modyfikowana adenozyna zwiększa stabilność ogona poli A przed degradacją komórkowej RNazy. Ogon poli A można wstawić poprzez transkrypcję in vitro przy użyciu matrycy DNA kodującej poli A, uzyskując w ten sposób specyficzną długość sekwencji poli A. Rekombinowaną polimerazę poli A można również zastosować poprzez enzymatyczną poliadenylację po transkrypcji mRNA.
Modyfikacja nukleotydów
Zmodyfikowane nukleozydy mogą hamować rozpoznawanie i/lub aktywację receptorów rozpoznawania wzorców (PRR) oraz zwiększać skuteczność szczepionek mRNA na dwa zupełnie różne sposoby. dodatek niektórych chemicznie modyfikowanych nukleozydów, w tym pseudourydyny (ψ), 1-metylopseudourydyny (m1ψ), tiourydyny (s4U) i 5-metylocytozyny (m5C) może zapobiegać aktywacji TLR7/8 i innych receptorów odporności wrodzonej, które znacznie zmniejszają immunogenność mRNA.
System dostarczania mRNA
Aby utrzymać funkcję mRNA, musi przedostać się do cytoplazmy gospodarza i wykazać ekspresję specyficznych antygenów. Jedno z najtrudniejszych wyzwań stojących przed szczepionkami mRNA i terapeutykami polega na dostarczaniu mRNA do komórek docelowych z wystarczająco wysokim poziomem translacji, ponieważ wymaga to wysoce specyficznych i wydajnych systemów dostarczania mRNA. Opracowano i zastosowano kilka wektorów dostarczających mRNA, w tym komórki dendrytyczne (DC), protaminę, polimery kationowe i liposomy kationowe.
Kompleksy lipidów kationowych z mRNA i innymi preparatami mogą łącznie tworzyć nanocząstki o wielkości 80–200 nm zwane nanocząsteczkami lipidowymi (LNP). Jako jeden z najbardziej zaawansowanych systemów dostarczania mRNA, LNP zawiera zdolne do jonizacji lipidy kationowe, naturalne fosfolipidy, cholesterol i glikol polietylenowy (PEG). Kilka szczepionek i terapii RNA (siRNA i mRNA) zatwierdzonych przez amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków opiera się na systemach dostarczania LNP.
Yaohai Bio-Pharma oferuje kompleksowe rozwiązanie w zakresie RNA
Niestandardowe produkty
Stopień
|
Dostarczane
|
Specyfikacja
|
Zastosowania
|
nie-GMP
|
Substancja lecznicza, mRNA
|
0.1 ~ 10 mg (mRNA)
|
Badania przedkliniczne, takie jak transfekcja komórek, rozwój metod analitycznych, badania wstępnej stabilności, rozwój formulacji
|
Produkt leczniczy, LNP-mRNA
|
GMP, sterylność
|
Substancja lecznicza, mRNA
|
10 mg ~ 70 g
|
Badany nowy lek (IND), zezwolenie na badanie kliniczne (CTA), dostawa do badań klinicznych, wniosek o licencję biologiczną (BLA), dostawa komercyjna
|
Produkt leczniczy, LNP-mRNA
|
5000 fiolek lub ampułko-strzykawek/wkładów
|