Šta je mRNA vakcina?
mRNA vakcina prenosi RNK u ćelije tijela kako bi eksprimirala i proizvodila proteinske antigene nakon relevantnih modifikacija in vitro, navodeći na taj način tijelo da proizvede imuni odgovor protiv antigena, čime se proširuje imuni kapacitet tijela.[1,3].
Slika 1: Šematski dijagram efekta direktnog ubrizgavanja mRNA vakcine [2]
Klasifikacija mRNA vakcina
mRNA vakcine se dijele u dvije vrste:nereplicirajućimRNA isamopojačavajućemRNA: mRNA koja se samo-amplifikuje ne samo da kodira ciljni antigen, već i kodira replikaciju koja omogućava intracelularno pojačavanje RNK i mehanizam ekspresije proteina.mRNA vakcine koje se ne repliciraju samo kodiraju ciljne antigene i sadrže 5' i 3' netranslated regione (UTR).Pružaju sveobuhvatnu stimulaciju prilagodljivosti i urođenog imuniteta, odnosno in situ ekspresije antigena i prijenosa signala opasnosti, a imaju sljedeće primjene Karakteristike[2,3]
●Može pružiti sveobuhvatnu stimulaciju prilagodljivosti i urođenog imuniteta, naime in situ ekspresiju antigena i prijenos signala opasnosti
●Može izazvati "uravnotežen" imunološki odgovor, uključujući humoralne i ćelijske efektore i imunološku memoriju
●Može kombinovati različite antigene bez povećanja složenosti formulacije vakcine
●Kontinuirano poboljšanje imunološkog potencijala može se postići ponovljenom vakcinacijom, a imunološki odgovor na nosioca nema ili je slab
●Vakcine mRNA stabilne na toplinu mogu pojednostaviti transport i skladištenje vakcina
Slika 2: Šematski dijagram mRNA vakcine i njenog mehanizma ekspresije antigena [4]
Karakteristike mRNA vakcina
U poređenju sa tradicionalnim vakcinama, mRNA vakcine imaju jednostavne proizvodne procese, velike brzine razvoja, nemaju potrebu za ćelijskom kulturom i niske cene.U poređenju sa DNK vakcinama, mRNA vakcine ne moraju da uđu u jezgro i ne postoji rizik od integracije u genom domaćina.Poluživot se može prilagoditi modifikacijom.
Tabela 1: Prednosti i nedostaci mRNA vakcina
|
| Prednost | Nedostatak |
| mRNA vakcina | Brzo istraživanje i razvoj, proizvodnja vakcine traje samo 40 dana | Pokrenite nepotreban imunološki odgovor
|
| mRNA nestabilnost u fiziološkim uslovima, 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 energije ostaje da se provjeri
|
Slika 3: Dijagram toka proizvodnje i pripreme mRNA vakcine [4]
Foregene komplet za izolaciju virusne RNA
RT-qPCR jednostavan (jedan korak)
Poboljšane strategije za pripremu mRNA vakcina
Zbog slabe stabilnosti same mRNA, lake degradacije nukleazama u tkivima, niske efikasnosti ulaska u ćelije i niske efikasnosti translacije, ovi defekti ograničavaju primjenu mRNA vakcina.Efikasnost prevođenja takođe igra veoma kritičnu ulogu.Vozila za dostavu mogu se podijeliti na virusne vektore i nevirusne vektore (uključujući liposome, ne-liposome, viruse, nanočestice, itd.).Stoga su potrebne relevantne mjere poboljšanja.U nastavku slijedi strategija farmakološkog poboljšanja za pripremu mRNA[2]
1 Sintetizirajte analoge kapa ili koristite enzime za zatvaranje za stabilizaciju mRNA i povećanje translacije proteina vezivanjem na faktor inicijacije eukariotske translacije 4E (EIF4E)
2 Podesite elemente u 5′-netranslatiranom regionu (UTR) i 3′-UTR da stabilizujete mRNA i povećate translaciju proteina
3 Dodavanje Poly(A) repa može stabilizirati mRNA i povećati translaciju proteina
4 Modificirani nukleozidi za smanjenje urođene imunološke aktivacije i povećanje translacije
5 Tretman RNase III i brzom proteinskom tečnom hromatografijom (FPLC) pročišćavanje može smanjiti imunološku aktivaciju i povećati translaciju
6 Optimizirajte sekvence ili kodone da povećate translaciju
7 Zajednička isporuka faktora iniciranja translacije i drugih metoda za promjenu translacije i imunogenosti
Slika 4: In vitro transkripcija (IVT) mRNA proizvodnja i proces sastavljanja [5]
Velika priprema plazmidne DNK
Prečišćavanjem plazmidne DNK uglavnom se uklanjaju zagađivači kao što su RNA, endotoksin otvorenog kruga DNK, protein domaćina i nukleinska kiselina domaćina i obično transformiše rekombinantni plazmid u E. coli.E. coli se podvrgava fermentaciji visoke gustine, zatim separaciji čvrstog i tekućeg i sakupljanju E. coli.E. coli se zatim podvrgava alkalnoj lizi, centrifugalnoj separaciji čvrsta-tečnost i mikrofiltracionom bistrenju nakon lize, ultrafiltraciji i koncentraciji nakon bistrenja, a zatim hromatografskom prečišćavanju.
Prečišćavanje plazmidne DNK:
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 vakcine — nova era u vakcinologiji[J].Nature Reviews Drug Discovery, 2018.
【3】Kramps T., Elbers K. (2017) Uvod u RNA vakcine.U: Kramps T., Elbers K. (ur.) RNA Vaccines.Methods in Molecular Biology, vol. 1499. Humana Press, New York, NY.
【4】Maruggi G, Zhang C, Li J, et al.mRNA kao transformativna tehnologija za razvoj vakcine za kontrolu zaraznih bolesti[J].Molekularna terapija, 2019.
【5】Sergio Linares-Fernández, Céline Lacroix, ,Prilagođavanje mRNA vakcine za balansiranje urođenog/prilagodljivog imunološkog odgovora, Trendovi u molekularnoj medicini, tom 26, izdanje 3, 2020, stranice 311-323.
Vrijeme objave: 05.08.2021
