Què és una vacuna d'ARNm
La vacuna d'ARNm transfereix ARN a les cèl·lules del cos per expressar i produir antígens proteics després de modificacions rellevants in vitro, fent que el cos produeixi una resposta immune contra l'antigen, ampliant així la capacitat immune del cos.[1,3].
Figura 1: Diagrama esquemàtic de l'efecte de la injecció directa de la vacuna d'ARNm [2]
Classificació de les vacunes d'ARNm
Les vacunes d'ARNm es divideixen en dos tipus:no replicantARNm iautoamplificantARNm: l'ARNm autoamplificador no només codifica l'antigen diana, sinó que també codifica la replicació que permet l'amplificació intracel·lular de l'ARN i el mecanisme d'expressió de proteïnes.Les vacunes d'ARNm no replicants només codifiquen antígens diana i contenen regions no traduïdes 5' i 3' (UTR).Proporcionen una estimulació integral de l'adaptabilitat i la immunitat innata, és a dir, l'expressió d'antigen in situ i la transmissió de senyals de perill, i tenen les següents aplicacions Característiques[2,3]
●Pot proporcionar una estimulació integral de l'adaptabilitat i la immunitat innata, és a dir, l'expressió d'antigen in situ i la transmissió de senyals de perill.
●Pot induir una resposta immune "equilibrada", incloent efectors humorals i cel·lulars i memòria immune
●Pot combinar diferents antígens sense augmentar la complexitat de la formulació de la vacuna
●La millora contínua del potencial immune es pot aconseguir mitjançant la vacunació repetida, i no hi ha o hi ha poca resposta immune al portador.
●Les vacunes d'ARNm estables a la calor poden simplificar el transport i l'emmagatzematge de les vacunes
Figura 2: Diagrama esquemàtic de la vacuna d'ARNm i el seu mecanisme d'expressió d'antigen [4]
Característiques de les vacunes d'ARNm
En comparació amb les vacunes tradicionals, les vacunes d'ARNm tenen processos de producció senzills, velocitats de desenvolupament ràpides, sense necessitat de cultiu cel·lular i baix cost.En comparació amb les vacunes d'ADN, les vacunes d'ARNm no necessiten entrar al nucli i no hi ha risc d'integració en el genoma hoste.La vida mitjana es pot ajustar mitjançant modificació.
Taula 1: Avantatges i inconvenients de les vacunes d'ARNm
|
| Avantatge | Mancança |
| vacuna d'ARNm | Investigació i desenvolupament ràpids, la producció de vacunes només triga 40 dies | Activar una resposta immune innecessària
|
| Inestabilitat de l'ARNm en condicions fisiològiques, fàcil de degradar | No s'integrarà en el genoma per evitar possibles mutacions terapèutiques
| |
| No cal cap senyal de localització nuclear, transcripció | L'eficàcia de la seguretat nuclear resta per verificar
|
Figura 3: Diagrama de flux de la producció i preparació de la vacuna d'ARNm [4]
Kit d'aïllament d'ARN viral Foregene
RT-qPCR fàcil (un pas)
Estratègies millorades per a la preparació de vacunes d'ARNm
A causa de la poca estabilitat del propi ARNm, la fàcil degradació per nucleases en els teixits, la baixa eficiència d'entrada cel·lular i la baixa eficiència de traducció, aquests defectes limiten l'aplicació de vacunes d'ARNm.L'eficiència de la traducció també juga un paper molt crític.Els vehicles de lliurament es poden dividir en vectors virals i vectors no virals (inclosos liposomes, no liposomes, virus, nanopartícules, etc.).Per tant, calen mesures de millora rellevants.La següent és una estratègia de millora farmacològica per a la preparació d'ARNm[2]
1 Sintetitzeu anàlegs de cap o utilitzeu enzims de captació per estabilitzar l'ARNm i augmentar la traducció de proteïnes unint-se al factor d'iniciació de la traducció eucariota 4E (EIF4E)
2 Ajusteu els elements a la regió 5′-no traduïda (UTR) i 3′-UTR per estabilitzar l'ARNm i augmentar la traducció de proteïnes
3 L'addició de la cua de Poly(A) pot estabilitzar l'ARNm i augmentar la traducció de proteïnes
4 Nucleòsids modificats per reduir l'activació immune innata i augmentar la traducció
5 El tractament amb RNasa III i la purificació per cromatografia líquida de proteïnes ràpides (FPLC) pot reduir l'activació immune i augmentar la traducció
6 Optimitzar seqüències o codons per augmentar la traducció
7 Co-entrega de factors d'iniciació de la traducció i altres mètodes per canviar la traducció i la immunogenicitat
Figura 4: procés de producció i muntatge d'ARNm de transcripció in vitro (IVT) [5]
Preparació a gran escala d'ADN plasmidi
La purificació de l'ADN plasmídic elimina principalment contaminants com l'ARN, l'endotoxina d'ADN de cercle obert, la proteïna hoste i l'àcid nucleic hoste, i normalment transforma el plasmidi recombinant en E. coli.E. coli passa per fermentació d'alta densitat, després separació sòlid-líquid i recollida d'E. coli.L'E. coli es sotmet llavors a lisi alcalina, separació sòlid-líquid centrífuga i clarificació per microfiltració després de la lisi, ultrafiltració i concentració després de la clarificació, i després purificació cromatogràfica.
Purificació del DNA plasmidi:
Foregene General Plasmid Mini Kit
【1】苗鹤凡, 郭勇, 江新香.ARNm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.Vacunes d'ARNm: una nova era en vaccinologia [J].Nature Reviews Drug Discovery, 2018.
【3】Kramps T., Elbers K. (2017) Introduction to RNA Vaccines.A: Kramps T., Elbers K. (eds) RNA Vaccines.Methods in Molecular Biology, vol 1499. Humana Press, Nova York, NY.
【4】Maruggi G , Zhang C , Li J , et al.ARNm com a tecnologia transformadora per al desenvolupament de vacunes per controlar les malalties infeccioses [J].Teràpia Molecular, 2019.
【5】Sergio Linares-Fernández, Céline Lacroix, ,Tailoring mRNA Vaccine to Balance Innate/Adaptive Immune Response,Trends in Molecular Medicine,Volum 26, Número 3,2020,Pàgines 311-323.
Hora de publicació: 05-agost-2021
