Ce este un vaccin ARNm
Vaccinul ARNm transferă ARN celulelor corpului pentru a exprima și produce antigene proteice după modificări relevante in vitro, conducând astfel organismul să producă un răspuns imun împotriva antigenului, extinzând astfel capacitatea imună a organismului.[1,3].
Figura 1: Diagrama schematică a efectului injectării directe a vaccinului ARNm [2]
Clasificarea vaccinurilor ARNm
Vaccinurile ARNm sunt împărțite în două tipuri:nereplicativARNm șiautoamplificatoareARNm: ARNm cu autoamplificare nu numai că codifică antigenul țintă, dar codifică și replicarea care permite amplificarea ARN intracelular și mecanismul de exprimare a proteinei.Vaccinurile ARNm nereplicabile codifică numai antigene țintă și conțin regiuni 5' și 3' netraduse (UTR).Acestea oferă o stimulare cuprinzătoare a adaptabilității și a imunității înnăscute, și anume expresia antigenului in situ și transmiterea semnalelor de pericol și au următoarele aplicații Caracteristici[2,3]
●Poate oferi o stimulare cuprinzătoare a adaptabilității și a imunității înnăscute, și anume expresia antigenului in situ și transmiterea semnalelor de pericol
●Poate induce un răspuns imunitar „echilibrat”, inclusiv efectori umorali și celulari și memorie imună
●Poate combina diferite antigene fără a crește complexitatea formulării vaccinului
●Îmbunătățirea continuă a potențialului imunitar poate fi obținută prin vaccinare repetată și nu există sau nu există un răspuns imunitar mic la purtător
●Vaccinurile ARNm stabile la căldură pot simplifica transportul și depozitarea vaccinurilor
Figura 2: Diagrama schematică a vaccinului ARNm și mecanismul său de exprimare a antigenului [4]
Caracteristicile vaccinurilor ARNm
În comparație cu vaccinurile tradiționale, vaccinurile ARNm au procese de producție simple, viteze rapide de dezvoltare, nu este nevoie de cultură celulară și costuri reduse.În comparație cu vaccinurile cu ADN, vaccinurile cu ARNm nu trebuie să intre în nucleu și nu există niciun risc de integrare în genomul gazdei.Timpul de înjumătățire poate fi ajustat prin modificare.
Tabelul 1: Avantajele și dezavantajele vaccinurilor ARNm
|
| Avantaj | Neajuns |
| vaccin ARNm | Cercetare și dezvoltare rapidă, producția de vaccin durează doar 40 de zile | Declanșează un răspuns imun inutil
|
| Instabilitate ARNm în condiții fiziologice, ușor de degradat | Nu se va integra în genom pentru a evita eventualele mutații terapeutice
| |
| Nu este nevoie de niciun semnal de localizare nucleară, transcripție | Eficacitatea sistemului nuclear de siguranță rămâne de verificat
|
Figura 3: Organigrama producției și preparării vaccinului ARNm [4]
Kit de izolare a ARN viral Foregene
RT-qPCR ușoară (un pas)
Strategii îmbunătățite pentru prepararea vaccinurilor ARNm
Datorită stabilității slabe a ARNm în sine, degradării ușoare de către nucleaze în țesuturi, eficienței scăzute de intrare în celule și eficienței reduse de translație, aceste defecte limitează aplicarea vaccinurilor ARNm.Eficiența traducerii joacă, de asemenea, un rol foarte important.Vehiculele de livrare pot fi împărțite în vectori virali și vectori non-virali (inclusiv lipozomi, non-lipozomi, viruși, nanoparticule etc.).Prin urmare, sunt necesare măsuri de îmbunătățire relevante.Următoarea este o strategie de îmbunătățire farmacologică pentru prepararea ARNm[2]
1 Sintetizați analogi de capac sau utilizați enzime de acoperire pentru a stabiliza ARNm și a crește translația proteinelor prin legarea la factorul de inițiere a translației eucariote 4E (EIF4E)
2 Ajustați elementele din regiunea 5′-netranslated (UTR) și 3′-UTR pentru a stabiliza ARNm și a crește translația proteinei
3 Adăugarea cozii Poly(A) poate stabiliza ARNm și crește translația proteinei
4 Nucleozide modificate pentru a reduce activarea imună înnăscută și pentru a crește translația
5 Tratamentul cu RNază III și purificarea prin cromatografie lichidă rapidă a proteinelor (FPLC) poate reduce activarea imună și crește translația
6 Optimizați secvențele sau codonii pentru a crește traducerea
7 Co-livrarea factorilor de inițiere a traducerii și alte metode de modificare a translației și imunogenității
Figura 4: Procesul de producere și asamblare a ARNm de transcripție in vitro (IVT) [5]
Prepararea pe scară largă a ADN-ului plasmid
Purificarea ADN-ului plasmid îndepărtează în principal contaminanții precum ARN, endotoxina ADN cu cerc deschis, proteina gazdă și acidul nucleic gazdă și, de obicei, transformă plasmida recombinată în E. coli.E. coli suferă o fermentație de înaltă densitate, apoi separă solid-lichid și colectează E. coli.E. coli este apoi supusă lizei alcaline, separării centrifuge solid-lichid și clarificării prin microfiltrare după liză, ultrafiltrare și concentrare după clarificare și apoi purificare cromatografică.
Purificarea ADN-ului plasmidic:
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 și colab.Vaccinuri ARNm - o nouă eră în vaccinologie[J].Nature Reviews Drug Discovery, 2018.
【3】Kramps T., Elbers K. (2017) Introduction to ARN Vaccines.În: Kramps T., Elbers K. (eds) ARN Vaccines.Methods in Molecular Biology, voi 1499. Humana Press, New York, NY.
【4】Maruggi G, Zhang C, Li J și colab.ARNm ca tehnologie transformatoare pentru dezvoltarea de vaccinuri pentru controlul bolilor infecțioase [J].Terapie moleculară, 2019.
【5】Sergio Linares-Fernández, Céline Lacroix, , Adaptarea vaccinului ARNm pentru a echilibra răspunsul imun înnăscut/adaptativ, Tendințe în medicina moleculară, Volumul 26, Numărul 3,2020, Paginile 311-323.
Ora postării: Aug-05-2021
