วัคซีน mRNA คืออะไร
วัคซีน mRNA ถ่ายโอน RNA ไปยังเซลล์ของร่างกายเพื่อแสดงออกและผลิตโปรตีนแอนติเจนหลังจากการปรับเปลี่ยนที่เกี่ยวข้องในหลอดทดลอง จึงทำให้ร่างกายสร้างการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันต่อต้านแอนติเจน ซึ่งจะเป็นการขยายขีดความสามารถทางภูมิคุ้มกันของร่างกาย[1,3].
รูปที่ 1: แผนภาพแสดงผลของการฉีด mRNA วัคซีนโดยตรง [2]
การจำแนกประเภทของวัคซีน mRNA
วัคซีน mRNA แบ่งออกเป็นสองประเภท:ไม่จำลองmRNA และการขยายตัวเองmRNA: mRNA ที่ขยายตัวเองไม่เพียงแต่เข้ารหัสแอนติเจนเป้าหมาย แต่ยังเข้ารหัสการจำลองแบบที่ช่วยให้กลไกการขยาย RNA ภายในเซลล์และการแสดงออกของโปรตีนวัคซีน mRNA ที่ไม่จำลองแบบจะเข้ารหัสแอนติเจนเป้าหมายเท่านั้นและมีส่วน 5' และ 3' ที่ไม่ได้แปล (UTR)พวกเขาให้การกระตุ้นที่ครอบคลุมของความสามารถในการปรับตัวและภูมิคุ้มกันโดยกำเนิด ได้แก่ การแสดงออกของแอนติเจนในแหล่งกำเนิดและการส่งสัญญาณอันตราย และมีคุณสมบัติการใช้งานดังต่อไปนี้[2,3]
●สามารถกระตุ้นความสามารถในการปรับตัวและภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดอย่างครอบคลุม ได้แก่ การแสดงออกของแอนติเจนในแหล่งกำเนิดและการส่งสัญญาณอันตราย
●สามารถกระตุ้นให้เกิดการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่ "สมดุล" รวมถึงตัวกระตุ้นร่างกายและเซลล์ และความทรงจำของภูมิคุ้มกัน
●สามารถรวมแอนติเจนต่างๆ เข้าด้วยกันโดยไม่เพิ่มความซับซ้อนของสูตรวัคซีน
● การปรับปรุงศักยภาพของภูมิคุ้มกันอย่างต่อเนื่องสามารถทำได้โดยการฉีดวัคซีนซ้ำ และไม่มีการตอบสนองของภูมิคุ้มกันต่อพาหะหรือมีน้อย
●วัคซีน mRNA ที่คงตัวเมื่อผ่านความร้อนจะทำให้การขนส่งและการเก็บรักษาวัคซีนง่ายขึ้น
รูปที่ 2: แผนผังของวัคซีน mRNA และกลไกการแสดงออกของแอนติเจน [4]
คุณสมบัติของวัคซีน mRNA
เมื่อเปรียบเทียบกับวัคซีนแบบดั้งเดิมแล้ว วัคซีน mRNA มีกระบวนการผลิตที่เรียบง่าย การพัฒนาที่รวดเร็ว ไม่จำเป็นต้องเพาะเลี้ยงเซลล์ และต้นทุนต่ำเมื่อเปรียบเทียบกับวัคซีน DNA แล้ว วัคซีน mRNA ไม่จำเป็นต้องเข้าสู่นิวเคลียส และไม่มีความเสี่ยงที่จะรวมเข้ากับจีโนมของโฮสต์ครึ่งชีวิตสามารถปรับเปลี่ยนได้โดยการดัดแปลง
ตารางที่ 1: ข้อดีและข้อเสียของวัคซีน mRNA
|
| ข้อได้เปรียบ | ข้อบกพร่อง |
| วัคซีนเอ็มอาร์เอ็นเอ | วิจัยและพัฒนาอย่างรวดเร็ว ผลิตวัคซีนใช้เวลาเพียง 40 วัน | กระตุ้นการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันโดยไม่จำเป็น
|
| ความไม่เสถียรของ mRNA ภายใต้สภาวะทางสรีรวิทยา ง่ายต่อการย่อยสลาย | จะไม่รวมเข้ากับจีโนมเพื่อหลีกเลี่ยงการกลายพันธุ์เพื่อการรักษาที่เป็นไปได้
| |
| ไม่ต้องการสัญญาณการแปลนิวเคลียร์ การถอดความ | ประสิทธิภาพของความปลอดภัยนิวเคลียร์ยังคงต้องได้รับการตรวจสอบ
|
รูปที่ 3: ผังการผลิตและการเตรียมวัคซีน mRNA [4]
ชุดแยก Foregene Viral RNA
RT-qPCR ง่าย (ขั้นตอนเดียว)
ปรับปรุงกลยุทธ์ในการเตรียมวัคซีน mRNA
เนื่องจากความเสถียรต่ำของ mRNA เอง การย่อยสลายง่ายโดยนิวคลีเอสในเนื้อเยื่อ ประสิทธิภาพการเข้าสู่เซลล์ต่ำ และประสิทธิภาพการแปลต่ำ ข้อบกพร่องเหล่านี้จำกัดการใช้วัคซีน mRNAประสิทธิภาพการแปลก็มีบทบาทสำคัญเช่นกันยานพาหนะนำส่งสามารถแบ่งออกเป็นเวกเตอร์ไวรัสและเวกเตอร์ที่ไม่ใช่ไวรัส (รวมถึงไลโปโซม ไม่ใช่ไลโปโซม ไวรัส อนุภาคนาโน ฯลฯ)ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีมาตรการปรับปรุงที่เกี่ยวข้องต่อไปนี้เป็นกลยุทธ์การปรับปรุงทางเภสัชวิทยาสำหรับการเตรียม mRNA[2]
1 สังเคราะห์แคปแอนะล็อกหรือใช้เอนไซม์ปิดฝาเพื่อทำให้ mRNA เสถียรและเพิ่มการแปลโปรตีนโดยจับกับปัจจัยเริ่มต้นการแปลยูคาริโอต 4E (EIF4E)
2 ปรับองค์ประกอบในพื้นที่ 5′-untranslated (UTR) และ 3′-UTR เพื่อทำให้ mRNA เสถียรและเพิ่มการแปลโปรตีน
3 การเพิ่มหางของ Poly(A) สามารถทำให้ mRNA เสถียรและเพิ่มการแปลโปรตีน
4 นิวคลีโอไซด์ดัดแปลงเพื่อลดการกระตุ้นภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดและเพิ่มการแปล
5 การรักษาด้วย RNase III และการทำให้บริสุทธิ์ด้วยโครมาโตกราฟีของเหลวโปรตีนอย่างรวดเร็ว (FPLC) สามารถลดการกระตุ้นภูมิคุ้มกันและเพิ่มการแปล
6 ปรับลำดับหรือโคดอนให้เหมาะสมเพื่อเพิ่มการแปล
7 การส่งปัจจัยเริ่มต้นการแปลร่วมและวิธีการอื่นเพื่อเปลี่ยนการแปลและการสร้างภูมิคุ้มกัน
รูปที่ 4: กระบวนการผลิตและการประกอบ mRNA ในหลอดทดลอง (IVT) [5]
การเตรียมพลาสมิดดีเอ็นเอขนาดใหญ่
การทำให้บริสุทธิ์ด้วยพลาสมิด DNA ส่วนใหญ่จะกำจัดสิ่งปนเปื้อน เช่น RNA, เอนโดทอกซินของ DNA แบบวงกลมเปิด, โฮสต์โปรตีนและกรดนิวคลีอิกของโฮสต์ และมักจะเปลี่ยนพลาสมิดรีคอมบิแนนท์เป็น E. coliE. coli ผ่านการหมักที่มีความหนาแน่นสูง จากนั้นจึงแยกของแข็งและของเหลว และรวบรวม E. coliจากนั้น E. coli จะถูกทำให้เป็นอัลคาไลน์ไลซิส การแยกของแข็งและของเหลวแบบแรงเหวี่ยง และการทำให้ใสด้วยไมโครฟิลเตรชันหลังจากการสลาย การอัลตราฟิลเตรชันและความเข้มข้นหลังจากการทำให้ใส จากนั้นจึงทำการทำให้บริสุทธิ์ด้วยโครมาโตกราฟี
การทำให้บริสุทธิ์ของพลาสมิด DNA:
ชุด Foregene General Plasmid Mini
【1苗鹤凡, 郭勇, 江新香.เอ็มอาร์เอ็นเอ疫苗研究进展及挑战[ญ].免疫学杂志, 2559(05):446-449.
【2】Pardi N, Hogan MJ, Porter FW และอื่น ๆวัคซีน mRNA — ยุคใหม่ของวัคซีนวิทยา[J]การค้นพบยาโดยธรรมชาติ รีวิว 2018
【3】Kramps T., Elbers K. (2017) ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับวัคซีน RNAใน: Kramps T., Elbers K. (eds) RNA Vaccines.วิธีการทางอณูชีววิทยา ฉบับ 1499 Humana Press, New York, NY
【4】Maruggi G , Zhang C , Li J และอื่น ๆmRNA เป็นเทคโนโลยีการเปลี่ยนแปลงสำหรับการพัฒนาวัคซีนเพื่อควบคุมโรคติดเชื้อ[J]อณูบำบัด, 2019.
【5】Sergio Linares-Fernández, Céline Lacroix, การตัดเย็บวัคซีน mRNA เพื่อปรับสมดุลการตอบสนองของภูมิคุ้มกันโดยกำเนิด/แบบปรับตัว, แนวโน้มของยาระดับโมเลกุล, เล่มที่ 26, ฉบับที่ 3,2020, หน้า 311-323
เวลาโพสต์: ส.ค.-05-2564
