mRNA疫苗--小优推荐

2021-11-22 10:30 作者:分子科普小feng子 0人读过 | 我要投稿

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mRNA疫苗研发：开启疫苗的新时代

mRNA疫苗打破了传统灭活、减毒疫苗的免疫激活模式，创新性地利用人体本身细胞生产抗原，以此激活特异免疫。mRNA疫苗具有极高的有效保护率，同时相较于其他创新型疫苗（如：DNA疫苗、病毒载体疫苗）具有更高的安全性。在研发上，mRNA疫苗能够快速地更新迭代以应对不断出现的变异毒株。由于mRNA疫苗不需进行体外转译，因此生产过程也有所缩短，仅需要60-70天。

mRNA的应用前景非常广阔

除了能够用于预防传染性疾病，mRNA疫苗也为治疗肿瘤、免疫疾病带来了新的希望。在新冠疫情前，国际mRNA厂商的研究重点集中在肿瘤的治疗上。目前国际mRNA疫苗三巨头为：BioNTech、CureVac、Moderna，均布局了多条针对肿瘤的管线。除传染病和肿瘤免疫疾病外，mRNA疫苗在许多基因相关的疾病中都有开发潜能。在后新冠疫情时代，mRNA疫苗仍旧具备大幅增长的潜力。mRNA疫苗的技术壁垒在于序列设计和递送系统。序列设计需要公司拥有大量长期的数据积累，不断训练优化平台。优秀的序列设计能够提高mRNA在体内的留存和作用时间，降低免疫原性，使mRNA序列更高效地表达抗原蛋白。递送系统则是mRNA的运载火箭，负责将mRNA成分完整地运送至目标靶点，并且在合适的时机和环境条件下及时释放。同时，递送载体需要经过人体免疫系统的层层保护，容易引起过敏等免疫反应，伤害疫苗的安全性。递送系统还很大程度决定了mRNA疫苗的储藏条件和储藏时限。

mRNA疫苗

mRNA疫苗是一种核酸疫苗，通过将病毒的部分mRNA片段注入人体细胞内产生抗原，再由此激发特异性免疫反应，达到形成免疫记忆的效果。

mRNA疫苗 vs. 灭活疫苗：具有明显的免疫保护力优势与传统灭活疫苗、裂解疫苗相比，mRNA疫苗激活特异免疫的路径不相同。传统疫苗激活特异性免疫的方式是直接将抗原蛋白注射进入人体，引起免疫反应；而mRNA是将编码病毒抗原的mRNA注入体内，由人体自身细胞产生对应的抗原，以此激活特异性免疫。理论分析，mRNA疫苗能够呈现更多的抗原，同时能更持久地激活巩固特异性免疫。mRNA疫苗抗原呈递的过程是可短暂持续的，呈递的mRNA可指导多个核糖体产生抗原蛋白，直至mRNA 降解。由于细胞能够不断根据mRNA生产抗原蛋白，因此抗原数量受疫苗剂量所限制较小，从时间维度上看，抗原不会在短时间内迅速被消耗完毕。抗原数量水平越高、保持时长越长，形成的特异性免疫记忆越强烈，免疫应答更快、持续时间越长。

mRNA疫苗 vs. DNA疫苗：更高效，逆转录风险较小与核酸疫苗中另一路径的DNA疫苗相比，mRNA疫苗更有效也更安全。

mRNA疫苗 vs. 病毒载体疫苗：适用人群覆盖全面，逆转录风险较小，机会成本更低

mRNA疫苗常规实验流程

mRNA疫苗的生产可分为四大阶段，一是DNA模板制备的流程；二是质粒DNA的线性化，三是体外转录，四是将mRNA利用脂质微粒递送或者细胞递送。

第一步：DNA模板制备的流程

在有病原体微生物的前提下，我们通过RNA提取后进行RT-PCR扩增实验，将PCR的产物进行纯化，纯化后的产物就是体外转录的模板了，将产物构建到质粒上面进行分子克隆实验，然后纯化质粒，即制备好了DNA的模板；如果在第一时间没有获得病原体微生物的话也可以采用基因合成的方式拿到后续体外转录的模板，后续也是进行分子克隆以及质粒纯化即可。

第二步：质粒的线性化

质粒作为体外转录的模板时需要进行酶切使其线性化，是通过限制性内切酶来实现的。爱必信的内切酶5~15分钟内即可完成酶切，共用一种酶切Buffer，大大简化酶切反应体系；良好的酶活冗余度，轻松应对底物过量或困难模板酶切。此外，爱必信生物去磷酸化、连接试剂在配套的Buffer中具有139%活性，支持一管化反应，提升“酶切-修饰-连接”的体验。