У 1994 році концепція самоампліфікуючої мРНК (saRNA) була вперше використана із застосуванням вірусу лісу Семлікі (SFV). Інші добре вивчені альфавіруси, такі як вірус Сіндбіс і вірус венесуельського енцефаліту коней, також застосовуються для виробництва саРНК. saRNA, як і неампліфікуюча мРНК, містить 5'-кеп, 5'-UTR, ділянку відкритої рамки зчитування (ORF), 3'-UTR і 3' poly(A) хвіст.
Але з тієї причини, що ssRNAs можуть самовідтворюватися за допомогою реплікази, розташованої нижче 5'-UTR, вони суттєво відрізняються від неампліфікуючих мРНК. Існує чотири неструктурних білка (nsP1, nsP2, nsP3 і nsP4), які виділяються з альфавірусів. nsP1 має активність GTase та N7MTase, а nsP2 демонструє активність RTPase та блокує мРНК IVT з утворенням Cap 0. Як протеаза та геліказа, nsP2 також сприяє процесингу всього комплексу nsP. nsP3 відіграє певну роль у пригніченні противірусної відповіді шляхом взаємодії з декількома білками клітини-господаря. Найбільш консервативним білком в альфа-вірусах є nsP4, який забезпечує функцію РНК-залежної РНК-полімерази (RdRp) і збільшує число копій вихідної мРНК ITV.
Цей вірусний білок є високоиммуногенним, з кодуючою послідовністю понад 7,000 пар основ, що обмежує розмір антигену в таких вакцинах.
Застосування саРНК
saRNA вакцини проти вірусних патогенів
У вересні 2023 року Arcturus Therapeutics і CSL оголосили, що EMA схвалює заявку на реєстраційний дозвіл (MAA) для вакцини ARCT-154, вакцини мРНК (sa-mRNA), що самоампліфікується, для профілактики COVID-19. Arcturus і CSL очікують рішення Європейської комісії про схвалення у 2024 році. Японське MHLW схвалило ARCT-154 у грудні 2023 року.
Вакцина ARCT-154 заснована на вірусі венесуельського енцефаліту коней (VEEV) і складається з реплікону, в якому структурні білки VEEV замінені на основні білки SARS-CoV-2. Порівняно з бустером мРНК-вакцини першого покоління, ARCT-154 не поступається оригінальному штаму та має кращу імуногенність порівняно з варіантом omicron BA.4/5.
Кілька інших вакцин на основі саРНК проходять клінічні або доклінічні випробування. Ці вакцини націлені на патогени, включаючи SARS-CoV-2, вірус грипу, вірус сказу, вірус Зіка, вірус Ебола, VEEV, ВІЛ-1, а також певні мікроби, що викликають бактеріальні інфекції або паразитарні інвазії, а також рак.
Універсальне рішення Yaohai Bio-Pharma CRDMO для довгокодованої РНК