Што такое мРНК-вакцына
МРНК-вакцына пераносіць РНК у клеткі цела для экспрэсіі і вытворчасці бялковых антыгенаў пасля адпаведных мадыфікацый in vitro, такім чынам прымушаючы арганізм выпрацоўваць імунны адказ супраць антыгена, тым самым пашыраючы імунную здольнасць арганізма[1,3].
Малюнак 1: Прынцыповая дыяграма эфекту прамога ўвядзення вакцыны мРНК [2]
Класіфікацыя мРНК-вакцын
МРНК-вакцыны дзеляцца на два тыпу:нетыражаванымРНК ісамаўзмацняльнымРНК: самаампліфікуючая мРНК не толькі кадуе антыген-мішэнь, але таксама кадуе рэплікацыю, якая забяспечвае ампліфікацыю ўнутрыклеткавай РНК і механізм экспрэсіі бялку.Вакцыны без рэплікацыі мРНК кадуюць толькі мэтавыя антыгены і ўтрымліваюць 5'- і 3'-нетрансляваныя вобласці (UTR).Яны забяспечваюць комплексную стымуляцыю адаптыўнасці і прыроджанага імунітэту, а менавіта экспрэсію антыгена in situ і перадачу сігналу небяспекі, і маюць наступныя прымянення.[2,3]
● Можа забяспечыць комплексную стымуляцыю адаптыўнасці і прыроджанага імунітэту, а менавіта экспрэсію антыгена in situ і перадачу сігналу небяспекі
● Можа выклікаць "збалансаваны" імунны адказ, уключаючы гумаральныя і клеткавыя эфектары і імунную памяць
●Можа камбінаваць розныя антыгены без павелічэння складанасці рэцэптуры вакцыны
●Пастаяннае паляпшэнне імуннага патэнцыялу можа быць дасягнута шляхам паўторнай вакцынацыі, і імунны адказ на носьбіта адсутнічае або слабы
● Тэрмастабільныя мРНК-вакцыны могуць спрасціць транспарціроўку і захоўванне вакцын
Малюнак 2: Схема мРНК вакцыны і механізм экспрэсіі яе антыгена [4]
Асаблівасці мРНК-вакцын
У параўнанні з традыцыйнымі вакцынамі мРНК-вакцыны маюць простыя працэсы вытворчасці, высокую хуткасць распрацоўкі, адсутнасць неабходнасці культуры клетак і нізкі кошт.У параўнанні з ДНК-вакцынамі мРНК-вакцыны не павінны ўводзіць ядро, і няма рызыкі інтэграцыі ў геном гаспадара.Перыяд паўраспаду можна рэгуляваць шляхам мадыфікацыі.
Табліца 1: Перавагі і недахопы мРНК-вакцын
|
| Перавага | Недахоп |
| мРНК-вакцына | Хуткае даследаванне і распрацоўка, вытворчасць вакцыны займае ўсяго 40 дзён | Вызваць непатрэбны імунны адказ
|
| мРНК нестабільнасць ў фізіялагічных умовах, лёгка дэградаваць | Не будзе інтэгравацца ў геном, каб пазбегнуць магчымых тэрапеўтычных мутацый
| |
| Няма неабходнасці ў сігнале ядзернай лакалізацыі, транскрыпцыі | Эфектыўнасць ядзернай бяспекі яшчэ трэба будзе праверыць
|
Малюнак 3: Блок-схема вытворчасці і падрыхтоўкі мРНК вакцыны [4]
Набор для выдзялення РНК віруса Foregene
RT-qPCR Easy (адзін крок)
Палепшаныя стратэгіі для падрыхтоўкі мРНК вакцын
З-за нізкай стабільнасці самой мРНК, лёгкай дэградацыі нуклеазамі ў тканінах, нізкай эфектыўнасці пранікнення ў клетку і нізкай эфектыўнасці трансляцыі гэтыя дэфекты абмяжоўваюць прымяненне мРНК-вакцын.Эфектыўнасць перакладу таксама гуляе вельмі важную ролю.Сродкі дастаўкі можна падзяліць на вірусныя і невірусныя пераносчыкі (уключаючы ліпасомы, неліпасомы, вірусы, наначасціцы і г.д.).Таму неабходны адпаведныя меры па добраўпарадкаванні.Ніжэй прыводзіцца стратэгія фармакалагічнага паляпшэння падрыхтоўкі мРНК[2]
1 Сінтэзуйце аналагі кэпа або выкарыстоўвайце ферменты для кэпінга для стабілізацыі мРНК і павелічэння трансляцыі бялку шляхам звязвання з эукарыётычным фактарам ініцыяцыі трансляцыі 4E (EIF4E)
2 Адрэгулюйце элементы ў 5'-нетрансляванай вобласці (UTR) і 3'-UTR, каб стабілізаваць мРНК і павялічыць трансляцыю бялку
3 Даданне хваста Poly(A) можа стабілізаваць мРНК і павялічыць трансляцыю бялку
4 Мадыфікаваныя нуклеазіды для памяншэння прыроджанай імуннай актывацыі і павышэння трансляцыі
5 Лячэнне РНКазой III і ачыстка хуткай бялковай вадкаснай храматаграфіяй (FPLC) можа паменшыць імунную актывацыю і павялічыць трансляцыю
6 Аптымізуйце паслядоўнасці або кодоны, каб павялічыць трансляцыю
7 Сумесная пастаўка фактараў ініцыяцыі трансляцыі і іншыя метады змены трансляцыі і імунагеннасці
Малюнак 4: Працэс вытворчасці і зборкі мРНК транскрыпцыі in vitro (IVT) [5]
Маштабная падрыхтоўка плазмидной ДНК
Ачыстка плазміднай ДНК у асноўным выдаляе такія забруджванні, як РНК, эндатаксіны ДНК незамкнутага круга, бялок гаспадара і нуклеінавую кіслату гаспадара, і звычайна трансфармуе рэкамбінантную плазміду ў кішачную палачку.Кішачная палачка падвяргаецца ферментацыі высокай шчыльнасці, затым падзелу цвёрдага і вадкага стану і збору кішачнай палачкі.Затым E. coli падвяргаюць шчолачнаму лізісу, цэнтрабежнаму падзелу цвёрдай вадкасці і асвятленню праз мікрафільтрацыю пасля лізісу, ультрафільтрацыі і канцэнтрацыі пасля асвятлення, а затым храматаграфічнай ачыстцы.
Ачыстка плазмидной ДНК:
Foregene General Plasmid Mini Kit
【1】苗鹤凡, 郭勇, 江新香.мРНК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 і інш.МРНК-вакцыны — новая эра ў вакцыналогіі[J].Nature Reviews Drug Discovery, 2018.
【3】Крампс Т., Элберс К. (2017) Уводзіны ў РНК-вакцыны.У: Крампс Т., Элберс К. (рэд.) РНК-вакцыны.Метады малекулярнай біялогіі, том 1499. Humana Press, Нью-Ёрк, Нью-Ёрк.
【4】Maruggi G, Zhang C, Li J і інш.мРНК як трансфарматыўная тэхналогія для распрацоўкі вакцын для барацьбы з інфекцыйнымі захворваннямі [J].Малекулярная тэрапія, 2019.
【5】Sergio Linares-Fernández, Céline Lacroix, ,Пашыў мРНК-вакцыны для збалансавання прыроджанага/адаптыўнага імуннага адказу, Тэндэнцыі ў малекулярнай медыцыне, том 26, выпуск 3, 2020 г., старонкі 311-323.
Час публікацыі: 5 жніўня 2021 г
