Ինչ է mRNA պատվաստանյութը
mRNA պատվաստանյութը փոխանցում է ՌՆԹ-ն մարմնի բջիջներին՝ արտահայտելու և արտադրելու սպիտակուցային անտիգեններ՝ համապատասխան փոփոխություններից հետո in vitro, դրանով իսկ հանգեցնելով մարմնին իմուն պատասխան արտադրելու հակագենի դեմ՝ դրանով իսկ ընդլայնելով մարմնի իմունային կարողությունները:[1,3].
Նկար 1. mRNA պատվաստանյութի ուղղակի ներարկման ազդեցության սխեմատիկ դիագրամ [2]
mRNA պատվաստանյութերի դասակարգում
mRNA պատվաստանյութերը բաժանվում են երկու տեսակի.չկրկնվողmRNA ևինքնահաստատվողmRNA. ինքնահաստատվող mRNA-ն ոչ միայն կոդավորում է թիրախային հակագենը, այլև կոդավորում է վերարտադրությունը, որը հնարավորություն է տալիս ներբջջային ՌՆԹ-ի ուժեղացման և սպիտակուցի արտահայտման մեխանիզմին:Չվերարտադրվող mRNA պատվաստանյութերը կոդավորում են միայն թիրախային անտիգենները և պարունակում են 5' և 3' չթարգմանված շրջաններ (UTR):Նրանք ապահովում են հարմարվողականության և բնածին իմունիտետի համապարփակ խթանում, մասնավորապես՝ in situ անտիգենի արտահայտման և վտանգի ազդանշանի փոխանցման, և ունեն հետևյալ կիրառական հատկանիշները.[2,3]
●Կարող է ապահովել հարմարվողականության և բնածին անձեռնմխելիության համապարփակ խթանում, մասնավորապես՝ in situ անտիգենի արտահայտումը և վտանգի ազդանշանի փոխանցումը
●Կարող է առաջացնել «հավասարակշռված» իմունային պատասխան՝ ներառյալ հումորալ և բջջային էֆեկտորները և իմունային հիշողությունը
●Կարող է միավորել տարբեր անտիգեններ՝ առանց պատվաստանյութի ձևավորման բարդությունը մեծացնելու
●Իմունային ներուժի շարունակական բարելավումը կարելի է ձեռք բերել կրկնակի պատվաստումների միջոցով, և չկա կամ քիչ է իմունային պատասխանը կրողին:
●Ջերմակայուն mRNA պատվաստանյութերը կարող են հեշտացնել պատվաստանյութերի տեղափոխումն ու պահպանումը
Նկար 2. mRNA պատվաստանյութի և դրա հակագենային արտահայտման մեխանիզմի սխեմատիկ դիագրամ [4]
mRNA պատվաստանյութերի առանձնահատկությունները
Համեմատած ավանդական պատվաստանյութերի հետ՝ mRNA պատվաստանյութերն ունեն արտադրության պարզ գործընթացներ, զարգացման արագ արագություն, բջիջների մշակման կարիք չունեն և ցածր գին:ԴՆԹ պատվաստանյութերի համեմատ՝ mRNA պատվաստանյութերը միջուկ մտնելու կարիք չունեն և հյուրընկալող գենոմի մեջ ինտեգրվելու վտանգ չկա:Կես կյանքը կարող է ճշգրտվել փոփոխության միջոցով:
Աղյուսակ 1. mRNA պատվաստանյութերի առավելություններն ու թերությունները
|
| Առավելություն | Թերություն |
| mRNA պատվաստանյութ | Արագ հետազոտություն և զարգացում, պատվաստանյութի արտադրությունը տևում է ընդամենը 40 օր | Ակտիվացնել անհարկի իմունային պատասխան
|
| mRNA անկայունություն ֆիզիոլոգիական պայմաններում, հեշտ քայքայվող | Հնարավոր թերապևտիկ մուտացիաներից խուսափելու համար չի ինտեգրվի գենոմի մեջ
| |
| Միջուկային տեղայնացման որևէ ազդանշանի, տառադարձման կարիք չկա | Անվտանգ միջուկի արդյունավետությունը դեռ պետք է ստուգվի
|
Նկար 3. mRNA պատվաստանյութի արտադրության և պատրաստման հոսքի աղյուսակ [4]
Foregene վիրուսային ՌՆԹ-ի մեկուսացման հավաքածու
RT-qPCR Հեշտ (մեկ քայլ)
Բարելավված ռազմավարություններ mRNA պատվաստանյութերի պատրաստման համար
Բուն mRNA-ի վատ կայունության, հյուսվածքներում նուկլեազների կողմից հեշտ քայքայման, բջիջների մուտքի ցածր արդյունավետության և թարգմանության ցածր արդյունավետության պատճառով այս արատները սահմանափակում են mRNA պատվաստանյութերի կիրառումը:Թարգմանության արդյունավետությունը նույնպես շատ կարևոր դեր է խաղում:Առաքման մեքենաները կարելի է բաժանել վիրուսային և ոչ վիրուսային վեկտորների (ներառյալ լիպոսոմներ, ոչ լիպոսոմներ, վիրուսներ, նանոմասնիկներ և այլն):Ուստի անհրաժեշտ են համապատասխան բարելավման միջոցառումներ:Հետևյալը mRNA պատրաստման դեղաբանական բարելավման ռազմավարությունն է[2]
1 Սինթեզեք գլխարկի անալոգները կամ օգտագործեք ծածկող ֆերմենտներ mRNA-ն կայունացնելու և սպիտակուցի թարգմանությունը մեծացնելու համար՝ կապված էուկարիոտիկ թարգմանության մեկնարկի գործոն 4E-ի հետ (EIF4E)
2 Կարգավորեք տարրերը 5'-չթարգմանված տարածաշրջանում (UTR) և 3'-UTR՝ mRNA-ն կայունացնելու և սպիտակուցի թարգմանությունը մեծացնելու համար
3 Poly(A) պոչ ավելացնելը կարող է կայունացնել mRNA-ն և բարձրացնել սպիտակուցի թարգմանությունը
4 Փոփոխված նուկլեոզիդներ՝ բնածին իմունային ակտիվացումը նվազեցնելու և թարգմանությունը մեծացնելու համար
5 RNase III-ով և արագ սպիտակուցային հեղուկ քրոմատոգրաֆիայի (FPLC) մաքրմամբ բուժումը կարող է նվազեցնել իմունային ակտիվացումը և մեծացնել թարգմանությունը
6 Օպտիմալացնել հաջորդականությունները կամ կոդոնները՝ թարգմանությունը մեծացնելու համար
7 Թարգմանության մեկնարկի գործոնների և այլ մեթոդների համատեղ առաքում թարգմանությունը և իմունոգենությունը փոխելու համար
Նկար 4. In vitro տրանսկրիպցիայի (IVT) mRNA արտադրության և հավաքման գործընթաց [5]
Պլազմիդային ԴՆԹ-ի լայնածավալ պատրաստում
Պլազմիդային ԴՆԹ-ի մաքրումը հիմնականում հեռացնում է աղտոտիչները, ինչպիսիք են ՌՆԹ-ն, բաց շրջանով ԴՆԹ-ի էնդոտոքսինը, հյուրընկալող սպիտակուցը և հյուրընկալող նուկլեինաթթուն, և սովորաբար վերափոխում է ռեկոմբինանտ պլազմիդը E. coli-ի:E. coli-ն ենթարկվում է բարձր խտության խմորման, ապա պինդ-հեղուկ տարանջատման և E. coli-ի հավաքման:E. coli-ն այնուհետև ենթարկվում է ալկալային լիզի, կենտրոնախույս պինդ-հեղուկ տարանջատման և միկրոֆիլտրացիոն պարզաբանման՝ լիզից հետո, ուլտրաֆիլտրացիայի և կոնցենտրացիայի՝ պարզաբանումից հետո, այնուհետև քրոմատոգրաֆիկ մաքրման:
Պլազմիդային ԴՆԹ-ի մաքրում.
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 պատվաստանյութեր՝ նոր դարաշրջան պատվաստաբանության մեջ [J]:Nature Reviews Drug Discovery, 2018 թ.
【3】Kramps T., Elbers K. (2017) Ներածություն ՌՆԹ պատվաստանյութերին.In: Kramps T., Elbers K. (eds) RNA Vaccines.Methods in Molecular Biology, vol 1499. Humana Press, Նյու Յորք, Նյու Յորք:
【4】Maruggi G, Zhang C, Li J, et al.mRNA-ն որպես պատվաստանյութի մշակման տրանսֆորմատիվ տեխնոլոգիա՝ վարակիչ հիվանդությունները վերահսկելու համար [J]:Մոլեկուլային թերապիա, 2019 թ.
【5】Սերխիո Լինարես-Ֆերնանդես, Սելին Լակրուա, «ՄՌՆԹ պատվաստանյութի հարմարեցում բնածին/հարմարվողական իմունային արձագանքը հավասարակշռելու համար», Մոլեկուլային բժշկության միտումները, հատոր 26, թողարկում 3,2020, Էջեր 311-323:
Հրապարակման ժամանակը՝ օգ-05-2021
