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新型冠状病毒mRNA疫苗研发立项!需要这种原材料

日期: 2020-02-27
浏览次数: 1863

新型冠状病毒mRNA疫苗研发立项!需要这种原材料

目前据业内媒体报道,同济大学附属东方医院转化医学平台与斯微(上海)生物科技有限公司合作,已经完成了对新型冠状病毒mRNA疫苗研发项目的立项备案

自研究人员公布COVID-19基因序列后,国内外几十家公司火速开展了新冠肺炎疫苗的研发。

新型冠状病毒mRNA疫苗研发立项!需要这种原材料

| 数据为不完全统计,截至2020.2.23

mRNA作为疫苗概念的提出可以追溯倒1989年[1]

一般的疫苗是通过病原体本身或其中的一部分即免疫分子,注射机体,引起免疫反应来保护机体

mRNA疫苗将mRNA传递至细胞,表达产生蛋白,进而扩大机体的免疫能力

相比传统疫苗,mRNA疫苗在免疫原性、安全性及工业化生产方面具有颠覆性的优势,也比传统疫苗更加适合于癌症的精准化个性治疗。



mRNA疫苗的开发过程


新型冠状病毒mRNA疫苗研发立项!需要这种原材料

mRNA疫苗的开发过程主要是:快速合成病毒关键靶点的多种不同抗原序列的mRNA,并通过纳米脂质载药技术制备成制剂,通过内体动物实验,筛选和验证有效抗原,并且进一步地进行疫苗样品生产、制备。

真核生物的mRNA一般由如下原件组成(图1):5’帽子结构、5’非翻译区(untranslated region,UTR)、开放阅读框(open reading frame, ORF)、3’非翻译区(3’UTR)和1个大约100~250 bp的多聚腺苷酸尾巴Poly(A)[2]

新型冠状病毒mRNA疫苗研发立项!需要这种原材料

| 图1. mRNA的结构示意图[2]


mRNA疫苗的合成一般以含有靶蛋白开放阅读框的质粒DNA或其他DNA片段作为模板,通过体外转录技术合成而构成。

由于mRNA在5‘端含有帽子结构,3‘端含有Poly(A)结构,在体外转录合成mRNA后,一般需要加上这些元件[3]。帽子结构可以促使mRNA和核糖体的结合,同时能保护mRNA的稳定性,避免被核酶降解。而poly A结构为mRNA的提取纯化提供了有效的途径。

新型冠状病毒mRNA疫苗研发立项!需要这种原材料

工作人员在研发新型冠状病毒mRNA疫苗



 

Oligo(dT)磁珠-mRNA提取神器


通过碱基配对原理,可以采用Oligo(dT)磁珠提纯筛选mRNA。

东纳生物的MagBeads™ Oligo(dT)18磁珠通过共价键结合力,将Poly(T)结构结合在磁珠表面。

磁珠为1微米大小、具有超顺磁性、快速磁响应性、优异的悬浮性、高表面积、高亲和力和高特异性等特点,可以快速分离纯化mRNA


新型冠状病毒mRNA疫苗研发立项!需要这种原材料

| 图2. MagBeads™ Oligo(dT)18磁珠的电镜图、结构示意图以及提取mRNA过程示意图

MagBeads™ Oligo(dT)18磁珠的使用依赖于mRNA的Ploy A尾部与磁珠表面的PolyT序列之间的碱基互补配对。利用标准杂交条件,可以很容易地将含有Poly A的mRNA结合到oligo (dT)上面,其他RNA种类(rRNA和tRNA)不包含poly A序列,因此不会与oligo(dT)磁珠结合。

由于低聚物dT自身的稳定性及与磁珠表面共价结合特性,MagBeads™ Oligo(dT)18可以被重复使用


新型冠状病毒mRNA疫苗研发立项!需要这种原材料

| 图3. MagBeads™ Oligo(dT)18磁珠与国外知名公司基本性能比较

MagBeads™Oligo(dT)18磁珠与国外知名公司产品相比,在oligo(dT)的偶联量,mRNA的提取量,磁珠的均一性稳定性等方面都具有可以比拟的性能优势(图3),是mRNA提取及纯化的最佳选择


东纳磁珠,为病毒mRNA疫苗研发助力!



参考文献

[1] Developing mRNA vaccine technologies.Schlake T., RNA Biol, 2012, 9(11):1319-1330.

[2] mRNA-based therapeutics—developing a new class of drugs., SahinU., Nature reviews drugs discovery., 2014, 13, 759-780.[3]mRNA疫苗研究进展及挑战., 苗鹤凡等,免疫学杂志,201632446-449.

 

 

 

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