Kas ir mRNS vakcīna
MRNS vakcīna pārnes RNS uz ķermeņa šūnām, lai pēc attiecīgām modifikācijām in vitro ekspresētu un ražotu proteīna antigēnus, tādējādi liekot organismam radīt imūnreakciju pret antigēnu, tādējādi paplašinot organisma imūno kapacitāti.[1,3].
1. attēls: mRNS vakcīnas tiešas injekcijas ietekmes shematiska diagramma [2]
MRNS vakcīnu klasifikācija
mRNS vakcīnas ir sadalītas divos veidos:nereplicējošsmRNS unpašpastiprinošsmRNS: pašpastiprinošā mRNS ne tikai kodē mērķa antigēnu, bet arī kodē replikāciju, kas nodrošina intracelulāro RNS amplifikāciju un proteīnu ekspresijas mehānismu.Nereplicējošās mRNS vakcīnas kodē tikai mērķa antigēnus un satur 5' un 3' netranslētus reģionus (UTR).Tie nodrošina visaptverošu pielāgošanās spējas un iedzimtas imunitātes stimulāciju, proti, in situ antigēna ekspresiju un bīstamības signālu pārraidi, un tiem ir šādas pielietojuma funkcijas:[2,3]
●Var nodrošināt visaptverošu pielāgošanās spējas un iedzimtas imunitātes stimulāciju, proti, in situ antigēna ekspresiju un bīstamības signālu pārraidi
●Var izraisīt "līdzsvarotu" imūnreakciju, tostarp humorālos un šūnu efektorus un imūno atmiņu
●Var kombinēt dažādus antigēnus, nepalielinot vakcīnas formulēšanas sarežģītību
●Nepārtrauktu imunitātes potenciāla uzlabošanos var panākt, veicot atkārtotu vakcināciju, un imūnās atbildes reakcija pret nesēju nav vai ir vāja.
●Karstumizturīgas mRNS vakcīnas var vienkāršot vakcīnu transportēšanu un uzglabāšanu
2. attēls: mRNS vakcīnas shematiskā diagramma un tās antigēna ekspresijas mehānisms [4]
MRNS vakcīnu iezīmes
Salīdzinot ar tradicionālajām vakcīnām, mRNS vakcīnām ir vienkārši ražošanas procesi, ātrs attīstības ātrums, nav nepieciešama šūnu kultūra un zemas izmaksas.Salīdzinot ar DNS vakcīnām, mRNS vakcīnām nav jāiekļūst kodolā, un nepastāv risks integrēties saimnieka genomā.Pusperiodu var pielāgot, veicot izmaiņas.
1. tabula: mRNS vakcīnu priekšrocības un trūkumi
|
| Priekšrocība | Trūkums |
| mRNS vakcīna | Ātra pētniecība un attīstība, vakcīnu ražošana aizņem tikai 40 dienas | Izraisīt nevajadzīgu imūnreakciju
|
| mRNS nestabilitāte fizioloģiskos apstākļos, viegli noārdāma | Neintegrēsies genomā, lai izvairītos no iespējamām terapeitiskām mutācijām
| |
| Nav nepieciešams nekāds kodola lokalizācijas signāls, transkripcija | Vēl ir jāpārbauda kodolenerģijas drošības efektivitāte
|
3. attēls: mRNS vakcīnas ražošanas un sagatavošanas shēma [4]
Foregene vīrusu RNS izolācijas komplekts
RT-qPCR Easy (viens solis)
Uzlabotas stratēģijas mRNS vakcīnu sagatavošanai
Sakarā ar pašas mRNS slikto stabilitāti, vieglu noārdīšanos ar nukleāzēm audos, zemu šūnu iekļūšanas efektivitāti un zemo translācijas efektivitāti, šie defekti ierobežo mRNS vakcīnu lietošanu.Ļoti svarīga loma ir arī tulkošanas efektivitātei.Piegādes līdzekļus var iedalīt vīrusu vektoros un nevīrusu vektoros (tostarp liposomas, neliposomas, vīrusi, nanodaļiņas utt.).Tāpēc ir nepieciešami attiecīgi uzlabošanas pasākumi.Tālāk ir sniegta mRNS sagatavošanas farmakoloģiskā uzlabošanas stratēģija[2]
1 Sintezējiet vāciņu analogus vai izmantojiet ierobežojošos enzīmus, lai stabilizētu mRNS un palielinātu olbaltumvielu translāciju, saistoties ar eikariotu translācijas iniciācijas faktoru 4E (EIF4E)
2 Pielāgojiet elementus 5′-netulkotajā reģionā (UTR) un 3'-UTR, lai stabilizētu mRNS un palielinātu proteīna translāciju.
3 Poli(A) astes pievienošana var stabilizēt mRNS un palielināt proteīna translāciju
4 Modificēti nukleozīdi, lai samazinātu iedzimtu imūnsistēmas aktivāciju un palielinātu translāciju
5 Apstrāde ar RNase III un ātrās olbaltumvielu šķidruma hromatogrāfijas (FPLC) attīrīšana var samazināt imūnsistēmas aktivāciju un palielināt translāciju
6 Optimizējiet sekvences vai kodonus, lai palielinātu translāciju
7 Tulkošanas ierosināšanas faktoru un citu metožu koppiegāde, lai mainītu translāciju un imunogenitāti
4. attēls. In vitro transkripcijas (IVT) mRNS ražošanas un montāžas process [5]
Plazmīdu DNS sagatavošana liela mēroga
Plazmīdu DNS attīrīšana galvenokārt noņem piesārņotājus, piemēram, RNS, atvērtā loka DNS endotoksīnu, saimniekproteīnu un saimnieka nukleīnskābi, un parasti pārveido rekombinanto plazmīdu par E. coli.E. coli tiek pakļauta augsta blīvuma fermentācijai, pēc tam cietā un šķidruma atdalīšanai un E. coli savākšanai.Pēc tam E. coli pakļauj sārmainai līzei, centrbēdzes cietās un šķidruma atdalīšanai un mikrofiltrācijas dzidrināšanai pēc lizēšanas, ultrafiltrēšanai un koncentrēšanai pēc dzidrināšanas, un pēc tam hromatogrāfiskai attīrīšanai.
Plazmīdas DNS attīrīšana:
Foregene General Plasmid mini komplekts
【1】苗鹤凡, 郭勇, 江新香.mRNS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 u.c.mRNS vakcīnas — jauns laikmets vakcinoloģijā [J].Nature Reviews Drug Discovery, 2018.
【3】Kramps T., Elbers K. (2017) Ievads RNS vakcīnās.In: Kramps T., Elbers K. (eds) RNA Vaccines.Methods in Molecular Biology, 1499. sēj. Humana Press, Ņujorka, NY.
【4】Maruggi G, Zhang C, Li J u.c.mRNS kā pārveidojoša tehnoloģija vakcīnu izstrādei, lai kontrolētu infekcijas slimības [J].Molekulārā terapija, 2019.
【5】Serhio Linares-Fernández, Céline Lacroix, ,MRNS vakcīnas pielāgošana iedzimtas/adaptīvās imūnās atbildes reakcijai, Molekulārās medicīnas tendences, 26. sējums, 3. izdevums, 2020, 311.–323. lpp.
Publicēšanas laiks: 05.05.2021
