By die Entstof- en Gesondheidskonferensie het kenners gevra dat "almal aandag moet gee aan mRNA-entstowwe, wat mense met onbeperkte denke verskaf."So wat presies is 'n mRNA-entstof?Hoe is dit ontdek en wat is die toepassingswaarde daarvan?Kan dit die COVID-19 wat regoor die wêreld woed weerstaan?Het my land suksesvol 'n mRNA-entstof ontwikkel?Kom ons leer vandag oor die verlede en hede van mRNA-entstowwe.

01
Wat is mRNA in mRNA-entstowwe?

mRNA (boodskapper-RNA), dit wil sê, boodskapper-RNA, is 'n tipe enkelstring-RNA wat as 'n sjabloon vanaf 'n string DNA getranskribeer word en genetiese inligting dra wat proteïensintese kan lei.In leketerme repliseer mRNA die genetiese inligting van een string dubbelstring-DNS in die kern, en verlaat dan die kern om proteïene in die sitoplasma te produseer.In die sitoplasma beweeg ribosome langs die mRNA, lees sy basisvolgorde en vertaal dit in sy ooreenstemmende aminosuur, wat uiteindelik 'n proteïen vorm (Figuur 1).

Figuur 1 mRNA-werkproses

02
Wat is 'n mRNA-entstof en wat maak dit uniek?

mRNA-entstowwe bring mRNA wat vir siekte-spesifieke antigene kodeer in die liggaam in, en gebruik die gasheersel se proteïensintesemeganisme om antigene te genereer en sodoende 'n immuunrespons te veroorsaak.Gewoonlik kan mRNA-volgorde van spesifieke antigene volgens verskillende siektes gekonstrueer word, deur nuwe lipied-nanodraerdeeltjies verpak en in selle vervoer word, en dan word die mRNA-volgorde van menslike ribosome gebruik om die mRNA-volgordes te vertaal om siekte-antigeenproteïene te produseer, wat deur die outo-immuunstelsel herken word na afskeiding om 'n immuunreaksie te genereer om die siekte te bewerkstellig2.

Figuur 2. In vivo effek van mRNA-entstof

So, wat is uniek aan hierdie tipe mRNA-entstof in vergelyking met tradisionele entstowwe?mRNA-entstowwe is die mees toonaangewende derdegenerasie-entstowwe, en verdere navorsing is nodig om hul stabiliteit te verbeter, hul immunogenisiteit te reguleer en nuwe afleweringstegnologieë te ontwikkel.

Die eerste generasie tradisionele entstowwe sluit hoofsaaklik geïnaktiveerde entstowwe en lewende verswakte entstowwe in, wat die algemeenste gebruik word.Geïnaktiveerde entstowwe verwys na om eers virusse of bakterieë te kweek, en dan met hitte of chemikalieë (gewoonlik formalien) te inaktiveer;lewende verswakte entstowwe verwys na patogene wat muteer en hul toksisiteit verswak na verskeie behandelings.maar behou steeds sy immunogenisiteit.Die inenting daarvan in die liggaam sal nie die voorkoms van siekte veroorsaak nie, maar die patogeen kan in die liggaam groei en vermeerder, die liggaam se immuunrespons aktiveer en 'n rol speel in die verkryging van langtermyn- of lewenslange beskerming.

Die tweede generasie nuwe entstowwe sluit subeenheid-entstowwe en rekombinante proteïen-entstowwe in.Subeenheid-entstof is 'n entstofsubeenheid-entstof wat gemaak word van die belangrikste beskermende immunogeenkomponente van patogeniese bakterieë, dit wil sê, deur chemiese ontbinding of beheerde proteolise, word die spesiale proteïenstruktuur van bakterieë en virusse onttrek en uitgesif.Entstowwe gemaak van immunologies aktiewe fragmente;rekombinante proteïen-entstowwe is antigeen rekombinante proteïene wat in verskillende seluitdrukkingstelsels geproduseer word.

Die derde generasie van die nuutste entstowwe sluit DNS-entstowwe en mRNA-entstowwe in.Dit is om die virale geenfragment (DNA of RNA) wat vir 'n sekere antigeniese proteïen kodeer, direk in die dierlike somatiese selle in te voer (entstofinspuiting in die menslike liggaam), en die antigeniese proteïen te produseer deur die proteïensintesestelsel van die gasheersel, wat die gasheer veroorsaak om immuniteit teen die antigeniese proteïenreaksie te produseer om die doel van voorkoming en behandeling van siektes te bereik.Die verskil tussen die twee is dat DNA eers na mRNA getranskribeer word en dan proteïen gesintetiseer word, terwyl mRNA direk gesintetiseer word.

03
Die ontdekkingsgeskiedenis en toepassingswaarde van mRNA-entstof

Wanneer dit by mRNA-entstowwe kom, moet ons 'n uitstaande vroulike wetenskaplike, Kati Kariko, noem, wat 'n stewige wetenskaplike navorsingsgrondslag vir die koms van mRNA-entstowwe gelê het.Sy was vol navorsingsbelangstelling in mRNA terwyl sy studeer het.In haar meer as 40 jaar van wetenskaplike navorsingsloopbaan het sy herhaalde terugslae gely, nie vir wetenskaplike navorsingsfondse aansoek gedoen nie en nie ’n stabiele wetenskaplike navorsingsposisie gehad nie, maar sy het nog altyd op mRNA-navorsing aangedring.

Kati Karito

Daar is drie belangrike nodusse in die koms van mRNA-entstowwe.

In die eerste stap het sy daarin geslaag om die gewenste mRNA-molekule deur selkultuur te produseer, maar sy het 'n probleem ondervind om die mRNA in die liggaam te laat funksioneer: nadat die mRNA in die muis ingespuit is, sou dit deur die muis se immuunstelsel ingesluk word.Toe ontmoet sy vir Weissman.Hulle het 'n molekule in tRNA genaamd pseudouridien gebruik om mRNA die immuunrespons te laat ontduik.][2].
In die tweede stap, omstreeks 2000, het prof. Pieter Cullis lipied-nanotegnologie LNP's bestudeer vir in vivo lewering van siRNA vir geen-stilmaaktoepassings [3][4].Weissman-organisasie Kariko et al.gevind dat LNP 'n geskikte draer van mRNA in vivo is, en 'n waardevolle hulpmiddel kan word vir die lewering van mRNA wat terapeutiese proteïene kodeer, en daarna geverifieer in die voorkoming van Zika-virus, MIV en gewasse [5] ][6][7][8].

In die derde stap, in 2010 en 2013, het Moderna en BioNTech agtereenvolgens patentlisensies wat verband hou met mRNA-sintese van die Universiteit van Pennsylvania verkry vir verdere ontwikkeling.Katalin het ook in 2013 die senior vise-president van BioNTech geword om mRNA-entstowwe verder te ontwikkel.

Vandag kan mRNA-entstowwe gebruik word in aansteeklike siektes, gewasse en asma.In die geval van COVID-19 wat regoor die wêreld woed, kan mRNA-entstowwe 'n rol speel as 'n voorhoede.

04
Die toepassingsvooruitsig van mRNA-entstof in COVID-19

Met die wêreldwye epidemie van COVID-19 werk lande hard om 'n entstof te ontwikkel om die epidemie te bekamp.As 'n nuwe soort entstof het mRNA-entstof 'n leidende rol gespeel in die koms van die nuwe kroon-epidemie.Baie topjoernale het die rol van mRNA in die SARS-CoV-2 nuwe koronavirus gerapporteer (Figuur 3).

Figuur 3 Verslag oor mRNA-entstowwe om nuwe koronavirus te voorkom (van NCBI)

Eerstens het baie wetenskaplikes die navorsing van mRNA-entstof (SARS-CoV-2 mRNA) teen die nuwe koronavirus by muise aangemeld.Byvoorbeeld: lipied nanopartikel-ingekapselde-nukleosied-gemodifiseerde mRNA (mRNA-LNP)-entstof, 'n enkeldosis-inspuiting induseer sterk tipe 1 CD4+ T- en CD8+ T-selreaksies, langlewende plasma- en geheue B-selreaksies, en robuuste en volgehoue ​​neutraliserende teenliggaampeaksie.Dit dui daarop dat mRNA-LNP-entstof 'n belowende kandidaat teen COVID-19 is[9][10].

Tweedens het sommige wetenskaplikes die uitwerking van SARS-CoV-2-mRNA en tradisionele entstowwe vergelyk.In vergelyking met rekombinante proteïen-entstowwe: mRNA-entstowwe is baie beter as proteïen-entstowwe in kiemsentrumreaksie, Tfh-aktivering, neutraliserende teenliggaampieproduksie, spesifieke geheue B-selle en langlewende plasmaselle [11].

Toe SARS-CoV-2 mRNA-entstofkandidate aan kliniese proewe begin het, is kommer uitgespreek oor die kort duur van entstofbeskerming.Wetenskaplikes het 'n lipied-ingekapsuleerde vorm van 'n nukleosied-gemodifiseerde mRNA-entstof genaamd mRNA-RBD ontwikkel.'n Enkele inspuiting kan sterk neutraliserende teenliggaampies en sellulêre reaksies genereer, en kan modelmuise wat met 2019-nCoV besmet is, byna heeltemal beskerm, met hoë vlakke van neutraliserende teenliggaampies wat vir ten minste 6,5 maande gehandhaaf word.Hierdie data dui daarop dat 'n enkele dosis mRNA-RBD langtermynbeskerming bied teen SARS-CoV-2-uitdaging [12].
Daar is ook wetenskaplikes wat werk om nuwe veilige en doeltreffende entstowwe teen COVID-19 te ontwikkel, soos die BNT162b-entstof.Beskermde makake teen SARS-CoV-2, het die onderste lugweg teen virale RNA beskerm, hoogs kragtige teenliggaampies geproduseer en geen tekens van siekteverbetering getoon nie.Twee kandidate word tans in fase I-proewe geëvalueer, en evaluering in globale fase II/III-proewe is ook aan die gang, en aansoek is net om die draai [13].

05
Die status van mRNA-entstof in die wêreld

Tans is BioNTech, Moderna en CureVac bekend as die wêreld se top drie mRNA-terapieleiers.Onder hulle is BioNTech en Moderna aan die voorpunt van die navorsing en ontwikkeling van die nuwe kroonentstof.Moderna het gefokus op die navorsing en ontwikkeling van mRNA-verwante middels en entstowwe.Die COVID-19 fase III-proefentstof mRNA-1273 is die maatskappy se vinnigste groeiende projek.BioNTech is ook 'n wêreldleier mRNA-geneesmiddel- en entstofnavorsings- en ontwikkelingsmaatskappy, met 'n totaal van 19 mRNA-middels/-entstowwe, waarvan 7 die kliniese stadium betree het.CureVac het gefokus op die navorsing en ontwikkeling van mRNA-middels/-entstowwe, en is die eerste maatskappy ter wêreld wat 'n GMP-voldoenende RNA-produksielyn gevestig het, wat fokus op gewasse, aansteeklike siektes en seldsame siektes.

Verwante Produkte:RNase inhibeerder
Sleutelwoorde: miRNA-entstof, RNA-isolasie, RNA-ekstraksie, RNase-inhibeerder

Verwysings: 1.K Karikó, Buckstein M , Ni H , et al.Onderdrukking van RNA-herkenning deur tolagtige reseptore: die impak van nukleosiedmodifikasie en die evolusionêre oorsprong van RNA[J].Immuniteit, 2005, 23(2):165-175.
2. K Karikó, Muramatsu H, Walliese FA, et al.Inkorporering van Pseudouridien in mRNA lewer voortreflike nie-immunogeniese vektor met verhoogde translasiekapasiteit en biologiese stabiliteit[J].Molekulêre Terapie, 2008.3.Chonn A, Cullis PR.Onlangse vooruitgang in liposoomtegnologieë en hul toepassings vir sistemiese geenlewering[J].Advanced Drug Delivery Reviews, 1998, 30(1-3):73.4.Kulkarni JA, Witzigmann D, Chen S, et al.Lipied Nanopartikel Tegnologie vir Kliniese vertaling van siRNA Therapeutics [J].Rekeninge van Chemiese Navorsing, 2019, 52(9).5.Kariko, Katalin, Madden, et al.Uitdrukkingkinetika van nukleosied-gemodifiseerde mRNA gelewer in lipied-nanopartikels aan muise deur verskeie roetes [J].Tydskrif vir Beheerde Vrystelling Amptelike Tydskrif van die Vereniging vir Beheerde Vrystelling, 2015.6.Zika-virusbeskerming deur 'n enkele lae-dosis nukleosied-gemodifiseerde mRNA-inenting[J].Nature, 2017, 543(7644):248-251.7.Pardi N, Secreto AJ, Shan X, et al.Toediening van nukleosied-gemodifiseerde mRNA wat wyd neutraliserende teenliggaampies kodeer, beskerm gehumaniseerde muise teen MIV-1-uitdaging[J].Nature Communications, 2017, 8:14630.8.Stadler CR, B?Hr-Mahmud H, Celik L, et al.Eliminasie van groot gewasse in muise deur mRNA-gekodeerde bispesifieke teenliggaampies [J].Natuurgeneeskunde, 2017.9.NN Zhang, Li XF, Deng YQ, et al.'n Termostabiele mRNA-entstof teen COVID-19[J].Sel, 2020/10.D Laczkó, Hogan MJ, Toulmin SA, et al.'n Enkele immunisering met nukleosied-gemodifiseerde mRNA-entstowwe ontlok sterk sellulêre en humorale immuunresponse teen SARS-CoV-2 in muise - ScienceDirect[J].2020/11Lederer K, Castao D, Atria DG, et al.SARS-CoV-2 mRNA-entstowwe bevorder kragtige antigeen-spesifieke kiemsentrumreaksies wat geassosieer word met neutraliserende teenliggaampiegenerering[J].Immuniteit, 2020, 53(6):1281-1295.e5.12.Huang Q, Ji K, Tian S, et al.'n Enkeldosis mRNA-entstof bied 'n langtermynbeskerming vir hACE2-transgeniese muise teen SARS-CoV-2[J].Natuurkommunikasie.13.Vogel AB, Kanevsky I, Ye C, et al.Immunogeniese BNT162b-entstowwe beskerm rhesus macaques teen SARS-CoV-2[J].Natuur, 2021:1-10.