mRNA疫苗開發(fā)工藝流程解析
在疫情仍未停歇的當下，做好個人防護對每個人來說既是簡單的，又是必要的。而群體防護的順利實施，則要歸功于抵抗新冠的各類疫苗了。這其中，就有免疫效果不錯的mRNA疫苗。mRNA疫苗具有廣泛的應用領域和顯著的治療優(yōu)勢，因而成為諸多藥企競相追逐的熱點。本期，小編就帶大家了解一下mRNA疫苗開發(fā)的工藝流程。
01
DNA原液供應
質粒 DNA (pDNA) 是mRNA疫苗生產不可或缺的原材料，可用作 mRNA 的模板。在制備時，第一步是要提取病毒刺突蛋白的DNA序列，然后構建帶有該序列的DNA質粒，接著經過擴增、純化、質檢等諸多過程形成我們最終所需的DNA原液。
在mRNA疫苗開發(fā)應用方面，質粒生產也面臨著諸多的壓力，尤其是 GMP的壓力。
02
mRNA原液制備
體外轉錄（IVT）是mRNA原液制備的主要手段。pDNA 可作為IVT的模板，合成所需的 mRNA 分子。
IVT的工藝比較復雜，除使用pDNA外，還需要添加合成mRNA的必要成分，如核苷酸和mRNA聚合酶。為提高mRNA穩(wěn)定性，降低其免疫原性，還需在 mRNA的5'末端添加加帽試劑。除此之外，合理設計5'或3'非翻譯區(qū)(UTR)也可以調整mRNA的穩(wěn)定性及蛋白質的翻譯效率。
mRNA的純度影響著翻譯后蛋白的效力，因此，mRNA原液制備后的純化過程也是必不可少的，可采用TFF（切向流過濾）或SEC（尺寸排阻色譜）等方法來去除少量殘留雜質。
03
mRNA包封
為防止疫苗有效成分mRNA進入細胞前被降解，可采用脂質納米顆粒(LNP)對其進行包裹。具體過程為：將各種脂質成分按一定的比例進行混合，溶解在乙醇或其他有機溶劑中；將mRNA溶解于水中，并用酸性緩沖液稀釋至合適濃度。配置好的兩相溶液在微流控設備上進行均勻混合，快速制備包裹mRNA的核酸脂質納米顆粒。與微流控設備匹配的核心耗材為微流控芯片，圖1即為芯片內部通道示意圖。
圖1.微流控芯片通道示意圖
04
后處理
mRNA包封后需要進一步的純化。可通過超濾去除有機相以及未包封的游離成分。超濾過程中可以進行溶劑緩沖體系的置換，以及PH值的調節(jié)，最終復合物的濃度根據需求進行靈活控制。
圖2.超濾管
至于細菌、微生物的清除，一般采用0.22μm的除菌級過濾器即可。
純化后的mRNA-LNP溶液還可以添加必要的輔料成分，以提升產品長期保存的穩(wěn)定性。
05
儲存運輸
mRNA疫苗布局開發(fā)過快也帶來了些不可避免的問題，即需要低溫來保持疫苗穩(wěn)定，這大大的提升了對儲存和運輸的要求。在儲存運輸過程中需進行持續(xù)的溫度監(jiān)測，以確保產品始終處于規(guī)定的溫度范圍，否則很難保證最終患者給藥時產品的安全性和有效性。
總結：mRNA疫苗有著廣闊的應用前景，其開發(fā)過程也必然充滿挑戰(zhàn)。了解開發(fā)的各個工藝流程，方能鎖定難點，各個擊破，向疫苗的成功開發(fā)更進一步。
納米藥物制備系統(tǒng)
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