Синтез мРНК in vitro
Основними компонентами мРНК є 5'-кеп, 5'-UTR, відкрита рамка зчитування (ORF), 5'-UTR і 5'-полі-хвіст, які необхідні для підтримки функції мРНК. Дослідники використовували різні методи для ідентифікації та оптимізації послідовностей і структур мРНК.
Синтез мРНК здійснюється на основі транскрипту in vitro (IVT) з використанням лінійних ДНК-матриць, РНК-полімераз (T3, T7 або SP6), немодифікованих або модифікованих нуклеотидів, ферментів і відповідних реагентів.
Модифікація кепки 5'
Послідовності зрілої мРНК з еукаріоцитів демонструють 7-метилгуанозиновий (m7G) кеп на 5'-кінці, що покращує стабільність мРНК і ефективність трансляції. Існує два загальні методи захоплення мРНК in vitro. По-перше, мРНК можна кепувати разом із транскриптом in vitro шляхом додавання кеп-аналога структури m7GpppG (наприклад, CleanCap) до системи IVT. Цей метод котранскрипційного кепування забезпечує природну структуру 5'-капсули та підвищує ефективність кепування майже до 90-99%. По-друге, картування мРНК також може бути здійснено шляхом картування ферментних реакцій після реакції транскрипції in vitro.
Модифікація PolyA
Хвіст Poly(A) також подовжує період напіврозпаду мРНК in vivo та покращує ефективність трансляції мРНК. Довжина ампліфікованого полі(А) хвоста повинна складати 100-300 нуклеотидів. Крім того, модифікований аденозин підвищує стабільність хвоста поліА проти деградації клітинної РНКази. Хвіст Poly A можна вставити за допомогою транскрипції in vitro з використанням матриці ДНК, що кодує poly A, що призводить до певної довжини послідовності Poly A. Рекомбінантну полі-А-полімеразу можна також використовувати шляхом ферментативного поліаденілування після транскрипції мРНК.
Модифікація нуклеотидів
Модифіковані нуклеозиди можуть інгібувати розпізнавання та/або активацію рецепторів розпізнавання образів (PRR) і підвищувати ефективність мРНК-вакцин двома абсолютно різними способами. Додавання певних хімічно модифікованих нуклеозидів, включаючи псевдоуридин (ψ), 1-метилпсевдоуридин (m1ψ), тіоуридин (s4U) і 5-метилцитозин (m5C), може запобігти активації TLR7/8 та інших вроджених імунних рецепторів, що значно знижує імуногенність мРНК.
Система доставки мРНК
Щоб підтримувати функцію мРНК, їй необхідно увійти в цитоплазму господаря та експресувати специфічні антигени. Однією з найскладніших проблем, з якими стикаються мРНК-вакцини та терапевтичні засоби, є доставка мРНК у клітини-мішені з достатньо високим рівнем трансляції, оскільки для цього потрібні високоспецифічні та ефективні системи доставки мРНК. Було розроблено та використано кілька векторів доставки мРНК, включаючи дендритні клітини (DC), протамін, катіонні полімери та катіонні ліпосоми.
Комплекси катіонних ліпідів з мРНК та іншими препаратами можуть разом утворювати наночастинки розміром 80-200 нм, які називаються ліпідними наночастинками (LNP). Як одна з найдосконаліших систем доставки мРНК, LNP включає іонізуючі катіонні ліпіди, природні фосфоліпіди, холестерин і поліетиленгліколь (ПЕГ). Деякі РНК-вакцини та методи лікування (міРНК та мРНК), схвалені Управлінням з контролю за продуктами й ліками США, базуються на системах доставки LNP.
Yaohai Bio-Pharma пропонує універсальне рішення для РНК
Індивідуальні результати
Grade
|
Очікувані результати
|
Специфікація
|
додатків
|
не GMP
|
Лікарська речовина, мРНК
|
0.1~10 мг (мРНК)
|
Доклінічні дослідження, такі як трансфекція клітин, розробка аналітичних методів, дослідження попередньої стабільності, розробка рецептури
|
Лікарський продукт, LNP-мРНК
|
GMP, стерильність
|
Лікарська речовина, мРНК
|
10 мг~70 г
|
Новий досліджуваний препарат (IND), дозвіл на клінічне випробування (CTA), постачання для клінічних випробувань, заявка на біологічну ліцензію (BLA), комерційне постачання
|
Лікарський продукт, LNP-мРНК
|
5000 флаконів або попередньо заповнених шприців/картриджів
|