Какво е иРНК ваксина
ИРНК ваксината пренася РНК в клетките на тялото, за да експресира и произвежда протеинови антигени след съответните модификации in vitro, като по този начин кара тялото да произведе имунен отговор срещу антигена, като по този начин разширява имунния капацитет на организма[1,3].
Фигура 1: Схематична диаграма на ефекта от директното инжектиране на иРНК ваксина [2]
Класификация на иРНК ваксини
иРНК ваксините се разделят на два вида:нерепликиращ сеиРНК исамоусилващи сеmRNA: самоусилващата се mRNA не само кодира целевия антиген, но също така кодира репликацията, която позволява вътреклетъчна амплификация на РНК и механизъм за експресия на протеин.Нерепликиращите се иРНК ваксини кодират само целеви антигени и съдържат 5' и 3' нетранслирани региони (UTR).Те осигуряват цялостно стимулиране на адаптивността и вродения имунитет, а именно in situ експресия на антиген и предаване на сигнал за опасност, и имат следните приложения Характеристики[2,3]
●Може да осигури цялостно стимулиране на адаптивността и вродения имунитет, а именно in situ експресия на антиген и предаване на сигнал за опасност
●Може да предизвика "балансиран" имунен отговор, включително хуморални и клетъчни ефектори и имунна памет
●Може да комбинира различни антигени, без да усложнява състава на ваксината
●Непрекъснато подобряване на имунния потенциал може да се постигне чрез повтаряща се ваксинация и няма никакъв или слаб имунен отговор към носителя
●Топлоустойчивите иРНК ваксини могат да опростят транспортирането и съхранението на ваксините
Фигура 2: Схематична диаграма на иРНК ваксина и нейния механизъм за експресия на антиген [4]
Характеристики на иРНК ваксините
В сравнение с традиционните ваксини, иРНК ваксините имат прости производствени процеси, бързи скорости на развитие, няма нужда от клетъчна култура и ниска цена.В сравнение с ДНК ваксините, иРНК ваксините не трябва да влизат в ядрото и няма риск от интегриране в генома на гостоприемника.Полуживотът може да се коригира чрез модификация.
Таблица 1: Предимства и недостатъци на иРНК ваксините
|
| Предимство | Недостатък |
| иРНК ваксина | Бързо изследване и развитие, производството на ваксина отнема само 40 дни | Задействайте ненужен имунен отговор
|
| иРНК нестабилност при физиологични условия, лесна за разграждане | Няма да се интегрира в генома, за да се избегнат възможни терапевтични мутации
| |
| Няма нужда от сигнал за ядрена локализация, транскрипция | Ефективността на защитната ядрена енергия остава да бъде проверена
|
Фигура 3: Диаграма на производството и подготовката на иРНК ваксина [4]
Foregene комплект за изолиране на вирусна РНК
RT-qPCR Easy (една стъпка)
Подобрени стратегии за приготвяне на иРНК ваксини
Поради слабата стабилност на самата иРНК, лесното разграждане от нуклеази в тъканите, ниската ефективност на навлизане в клетките и ниската ефективност на транслацията, тези дефекти ограничават приложението на иРНК ваксини.Ефективността на превода също играе много важна роля.Доставящите средства могат да бъдат разделени на вирусни вектори и невирусни вектори (включително липозоми, нелипозоми, вируси, наночастици и др.).Следователно са необходими подходящи мерки за подобряване.Следното е стратегия за фармакологично подобрение за получаване на иРНК[2]
1 Синтезирайте кап аналози или използвайте затварящи ензими за стабилизиране на иРНК и увеличаване на транслацията на протеини чрез свързване с еукариотен фактор за иницииране на транслацията 4E (EIF4E)
2 Коригирайте елементите в 5'-нетранслираната област (UTR) и 3'-UTR, за да стабилизирате иРНК и да увеличите транслацията на протеина
3 Добавянето на Poly(A) опашка може да стабилизира иРНК и да увеличи транслацията на протеини
4 Модифицирани нуклеозиди за намаляване на вродената имунна активация и увеличаване на транслацията
5 Лечението с RNase III и пречистването с бърза протеинова течна хроматография (FPLC) може да намали имунната активация и да увеличи транслацията
6 Оптимизирайте последователности или кодони, за да увеличите транслацията
7 Съвместна доставка на фактори за иницииране на транслацията и други методи за промяна на транслацията и имуногенността
Фигура 4: Процес на производство и сглобяване на иРНК при in vitro транскрипция (IVT) [5]
Мащабно получаване на плазмидна ДНК
Пречистването на плазмидна ДНК основно премахва замърсители като РНК, ДНК ендотоксин с отворен кръг, протеин на гостоприемник и нуклеинова киселина на гостоприемник и обикновено трансформира рекомбинантния плазмид в Е. coli.E. coli претърпява ферментация с висока плътност, след това разделяне на твърдо-течно вещество и събиране на E. coli.След това Е. coli се подлага на алкален лизис, центробежно разделяне на твърдо вещество и течност и микрофилтрационно избистряне след лизис, ултрафилтрация и концентриране след избистряне и след това хроматографско пречистване.
Пречистване на плазмидна ДНК:
Foregene General Plasmid Mini Kit
【1】苗鹤凡, 郭勇, 江新香.тРНК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 и др.иРНК ваксини — нова ера във ваксинологията [J].Nature Reviews Drug Discovery, 2018 г.
【3】Kramps T., Elbers K. (2017) Въведение в РНК ваксините.В: Kramps T., Elbers K. (eds) RNA Vaccines.Методи в молекулярната биология, том 1499. Humana Press, Ню Йорк, Ню Йорк.
【4】Maruggi G, Zhang C, Li J и др.иРНК като трансформираща технология за разработване на ваксини за контрол на инфекциозни болести [J].Молекулярна терапия, 2019 г.
【5】Sergio Linares-Fernández, Céline Lacroix, , Приспособяване на иРНК ваксина за балансиране на вродения/адаптивен имунен отговор, Тенденции в молекулярната медицина, том 26, брой 3, 2020 г., страници 311-323.
Време на публикуване: 5 август 2021 г
