В 1994 году концепция самоусиливающейся мРНК (saRNA) была впервые применена с использованием вируса Семлики-Форест (SFV). Другие хорошо изученные альфа-вирусы, такие как вирус Синдбиса и венесуэльский энцефалитный вирус, также используются для производства saRNA. Самоусиливающаяся РНК, подобно неподкрепляемой мРНК, включает 5'-кап, 5'-неутраевый регион (UTR), открытую рамку считывания (ORF), 3'-неутраевый регион (UTR) и 3'-поли(А)-хвост.
Однако, поскольку ssRNA могут самовоспроизводиться с помощью репликазы, расположенной ниже 5'-UTR, они значительно отличаются от ненаслаждаемых мРНК. Выделяется четыре неструктурных белка (nsP1, nsP2, nsP3 и nsP4) из альфа-вирусов. nsP1 обладает активностью GTазы и N7MTазы, а nsP2 проявляет активность RTPазы и закрывает мРНК in vitro для формирования Cap 0. В качестве протеазы и геликазы, nsP2 также способствует обработке всего комплекса nsP. nsP3 играет роль в подавлении противовирусного ответа путем взаимодействия с несколькими белками хозяина. Наиболее консервативным белком среди альфа-вирусов является nsP4, который обеспечивает функцию РНК-зависимой РНК-полимеразы (RdRp) и увеличивает количество оригинальной мРНК ITV.
Этот вирусный белок высоко иммуногенен, с кодирующей последовательностью более 7000 пар оснований, что ограничивает размер антигена в таких вакцинах.
Применение saRNA
saRNA-вакцины против вирусных патогенов
В сентябре 2023 года Arcturus Therapeutics и CSL объявили, что ЕМА одобрила их Заявку на Регистрацию Продукта (MAA) для вакцины ARCT-154, самовоспроизводящейся мРНК (sa-mRNA) вакцины для профилактики COVID-19. Arcturus и CSL ожидают решения о批准 от Европейской комиссии в 2024 году. В Японии МHLW одобрил ARCT-154 в декабре 2023 года.
Вакцина ARCT-154 основана на венесуэльском энцефаломиелитическом вирусе (VEEV) и состоит из репликона, в котором структурные белки VEEV заменены ядерными белками SARS-CoV-2. По сравнению с первой генерацией бустерных мРНК-вакцин, ARCT-154 показывает не неприемлемое превосходство над оригинальным штаммом и более высокую иммуногенность по отношению к варианту омикрон BA.4/5.
Несколько других вакцин на основе saRNA находятся в клинических или доклинических испытаниях. Эти вакцины направлены против патогенов, включая SARS-CoV-2, гриппозный вирус, вирус бешенства, вирус Зика, вирус Эбола, VEEV, ВИЧ-1 и определенных микробов, вызывающих бактериальные инфекции или паразитарные инвазии, а также рак.
Yaohai’s Bio-Pharma Комплексное решение CRDMO для длинноцепочечной RNA