Mis on mRNA vaktsiin
mRNA vaktsiin kannab RNA keharakkudesse, et ekspresseerida ja toota valgu antigeene pärast asjakohaseid modifikatsioone in vitro, pannes seeläbi organismi tekitama immuunvastuse antigeeni vastu, suurendades seeläbi organismi immuunvõimet.[1,3].
Joonis 1: mRNA vaktsiini otsese süstimise mõju skemaatiline diagramm [2]
MRNA vaktsiinide klassifikatsioon
mRNA vaktsiinid jagunevad kahte tüüpi:mittepaljunevadmRNA jaisevõimenevmRNA: isevõimenev mRNA mitte ainult ei kodeeri sihtantigeeni, vaid kodeerib ka replikatsiooni, mis võimaldab rakusisest RNA amplifikatsiooni ja valgu ekspressioonimehhanismi.Mittereplitseeruvad mRNA vaktsiinid kodeerivad ainult sihtmärkantigeene ja sisaldavad 5' ja 3' transleerimata piirkondi (UTR).Need pakuvad igakülgset kohanemisvõime ja kaasasündinud immuunsuse stimuleerimist, nimelt in situ antigeeni ekspressiooni ja ohusignaali edastamist, ning neil on järgmised rakendused.[2,3]
● võib pakkuda igakülgset kohanemisvõime ja kaasasündinud immuunsuse stimuleerimist, nimelt in situ antigeeni ekspressiooni ja ohusignaali edastamist
●Võib esile kutsuda "tasakaalustatud" immuunvastuse, sealhulgas humoraalsed ja rakulised efektorid ning immuunmälu
●Võib kombineerida erinevaid antigeene, ilma et see muudaks vaktsiini koostise keerukust
● Immuunpotentsiaali pidevat paranemist on võimalik saavutada korduva vaktsineerimisega ning immuunvastus selle kandjale puudub või on vähene.
●Kuumusstabiilsed mRNA vaktsiinid võivad lihtsustada vaktsiinide transportimist ja säilitamist
Joonis 2: mRNA vaktsiini ja selle antigeeni ekspressioonimehhanismi skemaatiline diagramm [4]
mRNA vaktsiinide omadused
Võrreldes traditsiooniliste vaktsiinidega on mRNA vaktsiinidel lihtsad tootmisprotsessid, kiire arengukiirus, puudub vajadus rakukultuuri järele ja nende maksumus on madal.Võrreldes DNA vaktsiinidega ei pea mRNA vaktsiinid tuuma sisenema ja peremeesorganismi genoomi integreerumise oht puudub.Poolväärtusaega saab muuta.
Tabel 1: mRNA vaktsiinide eelised ja puudused
|
| Eelis | Puudujääk |
| mRNA vaktsiin | Kiire uurimis- ja arendustegevus, vaktsiini tootmine võtab vaid 40 päeva | Käivitage tarbetu immuunvastus
|
| mRNA ebastabiilsus füsioloogilistes tingimustes, kergesti lagunev | Ei integreeru genoomi, et vältida võimalikke terapeutilisi mutatsioone
| |
| Pole vaja mingit tuuma lokaliseerimise signaali, transkriptsiooni | Ohutustuumasüsteemi tõhusust tuleb veel kontrollida
|
Joonis 3: mRNA vaktsiini tootmise ja valmistamise skeem [4]
Foregene viiruse RNA isolatsioonikomplekt
RT-qPCR lihtne (üks samm)
Täiustatud strateegiad mRNA vaktsiinide valmistamiseks
MRNA enda halva stabiilsuse, kudedes nukleaaside poolt kerge lagunemise, madala rakusisenemise efektiivsuse ja madala translatsiooniefektiivsuse tõttu piiravad need defektid mRNA vaktsiinide kasutamist.Tõlke tõhusus mängib samuti väga olulist rolli.Tarnekandjad võib jagada viirusvektoriteks ja mitteviirusvektoriteks (sh liposoomid, mitteliposoomid, viirused, nanoosakesed jne).Seetõttu on vaja asjakohaseid parendusmeetmeid.Järgnev on mRNA valmistamise farmakoloogiline täiustamise strateegia[2]
1 Sünteesige cap analooge või kasutage piiravaid ensüüme, et stabiliseerida mRNA ja suurendada valgu translatsiooni, seondudes eukarüootse translatsiooni initsiatsioonifaktoriga 4E (EIF4E)
2 Reguleerige mRNA stabiliseerimiseks ja valgu translatsiooni suurendamiseks 5'-mittetransleeritava piirkonna (UTR) ja 3'-UTR-i elemente.
3 Poly(A) saba lisamine võib stabiliseerida mRNA-d ja suurendada valgu translatsiooni
4 Modifitseeritud nukleosiidid kaasasündinud immuunaktivatsiooni vähendamiseks ja translatsiooni suurendamiseks
5 RNaas III töötlemine ja kiirvalgu vedelikkromatograafia (FPLC) puhastamine võib vähendada immuunsüsteemi aktivatsiooni ja suurendada translatsiooni
6. Translatsiooni suurendamiseks optimeerige järjestusi või koodoneid
7 Translatsiooni initsiatsioonifaktorite ja muude meetodite koostoimetamine translatsiooni ja immunogeensuse muutmiseks
Joonis 4: In vitro transkriptsiooni (IVT) mRNA tootmis- ja kokkupanekuprotsess [5]
Plasmiidse DNA suuremahuline valmistamine
Plasmiidne DNA puhastamine eemaldab peamiselt saasteained, nagu RNA, avatud ringi DNA endotoksiin, peremeesvalk ja peremeesnukleiinhape ning tavaliselt muundab rekombinantne plasmiid E. coliks.E. coli läbib suure tihedusega fermentatsiooni, seejärel tahke-vedeliku eraldamise ja E. coli kogumise.Seejärel tehakse E. coli leeliseline lüüs, tsentrifugaalne tahke-vedelik eraldamine ja mikrofiltrimisega selgitamine pärast lüüsi, ultrafiltreerimine ja kontsentreerimine pärast selitamist ning seejärel kromatograafiline puhastamine.
Plasmiidse DNA puhastamine:
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 jt.mRNA vaktsiinid – uus ajastu vaktsiinoloogias [J].Nature Reviews Drug Discovery, 2018.
【3】Kramps T., Elbers K. (2017) Sissejuhatus RNA vaktsiinidesse.In: Kramps T., Elbers K. (eds) RNA Vaccines.Methods in Molecular Biology, vol 1499. Humana Press, New York, NY.
【4】Maruggi G, Zhang C, Li J jt.mRNA kui transformatiivne tehnoloogia vaktsiini väljatöötamiseks nakkushaiguste tõrjeks [J].Molekulaarteraapia, 2019.
【5】Sergio Linares-Fernández, Céline Lacroix, MRNA vaktsiini kohandamine kaasasündinud/adaptiivse immuunvastuse tasakaalustamiseks, Molekulaarmeditsiini suundumused, 26. köide, 3. väljaanne, 2020, lk 311–323.
Postitusaeg: august 05-2021
