การสังเคราะห์ mRNA นอกเซลล์
องค์ประกอบหลักของ mRNA คือ 5'-cap, 5'-UTR, open reading frame (ORF), 3'-UTR และ 5' poly A tail ซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการรักษาฟังก์ชันของ mRNA นักวิจัยได้ใช้วิธีการหลากหลายเพื่อระบุและปรับปรุงลำดับและโครงสร้างของ mRNA
การสังเคราะห์ mRNA ดำเนินการบนพื้นฐานของการถอดรหัสในหลอดทดลอง (IVT) โดยใช้เทมเพลต DNA แบบเส้นตรง เอนไซม์โพลีเมอเรส RNA (T3, T7 หรือ SP6) นิวคลีโอไทด์ที่ไม่ถูกดัดแปลงหรือถูกดัดแปลง เอนไซม์ และสารเคมีที่เหมาะสม
การดัดแปลง 5' Cap
ลำดับของ mRNA ที่สุกงอมจากยูคาริโอตแสดงให้เห็นถึงหมวก 7-เมทิลกลูโคไซด์ (m7G) ที่ปลาย 5' ซึ่งช่วยเพิ่มเสถียรภาพของ mRNA และประสิทธิภาพของการแปลรหัส มีวิธีการทั่วไปสองวิธีสำหรับการจับ mRNA ในหลอดทดลอง ประการแรก mRNA สามารถปิดด้วยหมวกในระหว่างการทำทรานสคริปต์ในหลอดทดลอง โดยการเพิ่มสารทดแทนหมวก m7GpppG (เช่น CleanCap) เข้าไปในระบบ IVT วิธีการปิดหมวกแบบนี้ทำให้ได้โครงสร้างหมวกธรรมชาติที่ปลาย 5' และเพิ่มประสิทธิภาพของการปิดหมวกถึงเกือบ 90-99% นอกจากนี้ การวางแผน mRNA ก็สามารถทำได้โดยปฏิกิริยาของเอนไซม์หลังจากการทรานสคริปต์ในหลอดทดลอง
การดัดแปลง PolyA
Poly(A) tail ยังช่วยขยายอายุครึ่งของ mRNA ในสิ่งมีชีวิตและเพิ่มประสิทธิภาพการแปลรหัส mRNA อีกด้วย ความยาวของ poly(A) tail ที่ถูกขยายควรอยู่ระหว่าง 100-300 นิวคลีโอไทด์ นอกจากนี้ อะดีโนซินที่ถูกปรับเปลี่ยนจะเพิ่มเสถียรภาพของ poly A tail ต่อการถูกทำลายโดย RNase ในเซลล์ การแทรก poly A tail สามารถทำได้โดยการถอดแบบในหลอดทดลองโดยใช้ DNA template ที่เข้ารหัส poly A ส่งผลให้เกิดความยาวลำดับ poly A ที่เฉพาะเจาะจง นอกจากนี้ ยังสามารถใช้ recombinant poly A polymerase โดยการ polyadenylation เอนไซม์หลังจากการถอดแบบ mRNA
การแก้ไขนิวคลีโอไทด์
นิวคลีโอไซด์ที่ถูกปรับเปลี่ยนสามารถยับยั้งการรู้จำและการเปิดใช้งานของตัวรับรู้แบบแผน (PRR) และเพิ่มประสิทธิภาพของวัคซีน mRNA ได้ในสองวิธีที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง การเพิ่มนิวคลีโอไซด์ที่ถูกปรับเปลี่ยนทางเคมี เช่น พseudoouridine (ψ), 1-methylpseudouridine (m1ψ), thiouridine (s4U) และ 5-methylcytosine (m5C) สามารถป้องกันการเปิดใช้งานของ TLR7/8 และตัวรับรู้ภูมิคุ้มกันในเนื้อเยื่ออื่น ๆ ซึ่งลดความเป็นภูมิคุ้มกันของ mRNA ลงอย่างมาก
ระบบการส่งมอบ mRNA
เพื่อรักษาฟังก์ชันของ mRNA มันจำเป็นต้องเข้าสู่ไซโทพลาสซึมของโฮสต์และแสดงแอนติเจนเฉพาะเจาะจง หนึ่งในความท้าทายที่ยากที่สุดสำหรับวัคซีน mRNA และยาบำบัดคือการนำ mRNA เข้าสู่เซลล์เป้าหมายด้วยระดับการแปลรหัสที่สูงพอ ซึ่งต้องการระบบการส่งมอบ mRNA ที่เฉพาะเจาะจงและมีประสิทธิภาพสูง ระบบเวกเตอร์การส่งมอบ mRNA หลายประเภทได้ถูกพัฒนาและนำมาใช้แล้ว เช่น เซลล์เดนโดริติก (DCs), protamine, โพลิเมอร์คาเทียโนน และลิโพโซมคาเทียโนน
โครงสร้างของลิพิดคาทีออนิกกับ mRNA และการเตรียมอื่นๆ สามารถรวมตัวกันเป็นอนุภาคนาโนขนาด 80-200 นาโนเมตรที่เรียกว่า lipid nanoparticles (LNPs) โดย LNP เป็นหนึ่งในระบบการส่งมอบ mRNA ที่ล้ำหน้าที่สุด ประกอบด้วยลิพิดคาทีออนิกที่สามารถเกิดไอออนได้ ลิพิดฟอสโฟลิพิดธรรมชาติ คอเลสเตอรอล และโพลีเอทิลีนไกลคอล (PEG) วัคซีน RNA หลายชนิดและบำบัดด้วย RNA (siRNA และ mRNA) ที่ได้รับการอนุมัติจากสำนักงานอาหารและยาแห่งสหรัฐอเมริกา มีพื้นฐานมาจากระบบการส่งมอบ LNP
Yaohai Bio-Pharma นำเสนอโซลูชันแบบครบวงจรสำหรับ RNA
งานมอบหมายพิเศษ
เกรด
|
สิ่งที่จะได้รับ
|
ข้อมูลจำเพาะ
|
การประยุกต์ใช้
|
non-GMP
|
สารยา, mRNA
|
0.1~10 mg (mRNA)
|
การวิจัยก่อนคลินิก เช่น การส่งเซลล์ การพัฒนาวิธีการวิเคราะห์ การศึกษาความเสถียรเบื้องต้น การพัฒนาสูตร
|
ผลิตภัณฑ์ยา, LNP-mRNA
|
GMP, ความปลอดเชื้อ
|
สารยา, mRNA
|
10 มก.~70 กรัม
|
ยาใหม่ที่กำลังทดลอง (IND), การอนุมัติการทดลองทางคลินิก (CTA), อุปทานสำหรับการทดลองทางคลินิก, ใบอนุญาตผลิตภัณฑ์ชีวภาพ (BLA), อุปทานเชิงพาณิชย์
|
ผลิตภัณฑ์ยา, LNP-mRNA
|
5000 ขวดหรือเข็มฉีดยา/ตลับบรรจุล่วงหน้า
|