Što je mRNA cjepivo
Cjepivo mRNA prenosi RNA u stanice tijela za ekspresiju i proizvodnju proteinskih antigena nakon relevantnih modifikacija in vitro, navodeći tako tijelo da proizvede imunološki odgovor protiv antigena, čime se proširuje imunološki kapacitet tijela[1,3].
Slika 1: Shematski dijagram učinka izravne injekcije mRNA cjepiva [2]
Klasifikacija mRNA cjepiva
mRNA cjepiva se dijele u dvije vrste:nereplicirajućimRNA isamopojačavajućimRNA: samopojačavajuća mRNA ne samo da kodira ciljni antigen, već također kodira replikaciju koja omogućuje intracelularno pojačanje RNK i mehanizam ekspresije proteina.Nereplicirajuća mRNA cjepiva samo kodiraju ciljne antigene i sadrže 5' i 3' netranslatirane regije (UTR).Oni pružaju sveobuhvatnu stimulaciju prilagodljivosti i urođenog imuniteta, naime in situ ekspresiju antigena i prijenos signala opasnosti, i imaju sljedeće primjene Značajke[2,3]
●Može pružiti sveobuhvatnu stimulaciju prilagodljivosti i urođenog imuniteta, naime in situ ekspresiju antigena i prijenos signala opasnosti
●Može potaknuti "uravnoteženi" imunološki odgovor, uključujući humoralne i stanične efektore i imunološku memoriju
●Može kombinirati različite antigene bez povećanja složenosti formulacije cjepiva
●Kontinuirano poboljšanje imunološkog potencijala može se postići ponovljenim cijepljenjem, a imuni odgovor na nosioca nema ili je slab.
● Toplinski stabilna mRNA cjepiva mogu pojednostaviti transport i skladištenje cjepiva
Slika 2: Shematski dijagram mRNA cjepiva i njegovog mehanizma ekspresije antigena [4]
Značajke mRNA cjepiva
U usporedbi s tradicionalnim cjepivima, mRNA cjepiva imaju jednostavne procese proizvodnje, velike brzine razvoja, nemaju potrebu za kulturom stanica i niske su cijene.U usporedbi s DNA cjepivima, mRNA cjepiva ne moraju ući u jezgru i ne postoji rizik integracije u genom domaćina.Poluživot se može podesiti modifikacijom.
Tablica 1: Prednosti i nedostaci mRNA cjepiva
|
| Prednost | Nedostatak |
| mRNA cjepivo | Brzo istraživanje i razvoj, proizvodnja cjepiva traje samo 40 dana | Pokrenuti nepotreban imunološki odgovor
|
| Nestabilnost mRNA u fiziološkim uvjetima, lako se razgrađuje | Neće se integrirati u genom kako bi se izbjegle moguće terapeutske mutacije
| |
| Nema potrebe za signalom nuklearne lokalizacije, transkripcijom | Učinkovitost sigurnosne nuklearne elektrane tek treba provjeriti
|
Slika 3: Dijagram toka proizvodnje i pripreme mRNA cjepiva [4]
Foregene komplet za izolaciju virusne RNK
RT-qPCR jednostavno (jedan korak)
Poboljšane strategije za pripremu mRNA cjepiva
Zbog slabe stabilnosti same mRNA, lake razgradnje nukleazama u tkivima, niske učinkovitosti ulaska u stanicu i niske učinkovitosti translacije, ovi nedostaci ograničavaju primjenu mRNA cjepiva.Učinkovitost prijevoda također igra vrlo važnu ulogu.Nosioci za dostavu mogu se podijeliti na virusne vektore i nevirusne vektore (uključujući liposome, neliposome, viruse, nanočestice itd.).Stoga su potrebne odgovarajuće mjere poboljšanja.Slijedi strategija farmakološkog poboljšanja za pripremu mRNA[2]
1 Sintetizirajte cap analoge ili upotrijebite capping enzime za stabilizaciju mRNA i povećanje translacije proteina vezanjem na eukariotski faktor inicijacije translacije 4E (EIF4E)
2 Podesite elemente u 5'-netranslatiranoj regiji (UTR) i 3'-UTR da stabilizirate mRNA i povećate translaciju proteina
3 Dodavanje Poly(A) repa može stabilizirati mRNA i povećati translaciju proteina
4 Modificirana nukleozida za smanjenje urođene imunološke aktivacije i povećanje translacije
5 Liječenje s RNazom III i pročišćavanjem brzom tekućinskom kromatografijom proteina (FPLC) može smanjiti imunološku aktivaciju i povećati translaciju
6 Optimizirajte sekvence ili kodone za povećanje prijevoda
7 Zajednička isporuka faktora inicijacije translacije i drugih metoda za promjenu translacije i imunogenosti
Slika 4: In vitro transkripcija (IVT) proizvodnja i sastavljanje mRNA [5]
Priprema plazmidne DNA velikih razmjera
Pročišćavanjem DNK plazmida uglavnom se uklanjaju kontaminanti kao što su RNK, endotoksin DNK otvorenog kruga, protein domaćina i nukleinska kiselina domaćina, i obično transformira rekombinantni plazmid u E. coli.E. coli prolazi kroz fermentaciju visoke gustoće, zatim razdvajanje kruto-tekuće i prikupljanje E. coli.E. coli se zatim podvrgava alkalnoj lizi, centrifugalnom odvajanju kruto-tekuće i mikrofiltracijskom bistrenju nakon lize, ultrafiltraciji i koncentriranju nakon bistrenja, a zatim kromatografskom pročišćavanju.
Pročišćavanje plazmidne DNA:
Foregene General Plasmid Mini Kit
【1】苗鹤凡, 郭勇, 江新香.mRNA疫苗研究进展及挑战[J].免疫学杂志, 2016(05):446-449.
【2】Pardi N, Hogan MJ, Porter FW, et al.mRNA cjepiva — nova era u vakcinologiji[J].Nature Reviews Drug Discovery, 2018.
【3】Kramps T., Elbers K. (2017.) Uvod u RNA cjepiva.U: Kramps T., Elbers K. (ur.) RNA cjepiva.Metode u molekularnoj biologiji, vol. 1499. Humana Press, New York, NY.
【4】Maruggi G, Zhang C, Li J, et al.mRNA kao transformativna tehnologija za razvoj cjepiva za kontrolu zaraznih bolesti [J].Molekularna terapija, 2019.
【5】Sergio Linares-Fernández, Céline Lacroix, , Prilagođavanje mRNA cjepiva za ravnotežu urođenog/adaptivnog imunološkog odgovora, Trendovi u molekularnoj medicini, svezak 26, izdanje 3, 2020., stranice 311-323.
Vrijeme objave: 5. kolovoza 2021
