מהו חיסון mRNA
חיסון ה-mRNA מעביר RNA לתאי הגוף כדי לבטא ולייצר אנטיגנים חלבוניים לאחר שינויים רלוונטיים במבחנה, ובכך מוביל את הגוף לייצר תגובה חיסונית נגד האנטיגן, ובכך להרחיב את היכולת החיסונית של הגוף[1,3].
איור 1: תרשים סכמטי של ההשפעה של הזרקה ישירה של חיסון mRNA [2]
סיווג חיסוני mRNA
חיסוני mRNA מתחלקים לשני סוגים:ללא שכפולmRNA והגברה עצמיתmRNA: mRNA שמגביר את עצמו לא רק מקודד לאנטיגן היעד, אלא גם מקודד לשכפול המאפשר הגברה תוך תאית ומנגנון ביטוי חלבון.חיסוני mRNA שאינם משכפלים מקודדים רק לאנטיגני מטרה ומכילים אזורים 5' ו-3' לא מתורגמים (UTR).הם מספקים גירוי מקיף של כושר הסתגלות וחסינות מולדת, כלומר ביטוי אנטיגן באתרו והעברת אותות סכנה, ויש להם את היישומים הבאים תכונות[2,3]
●יכול לספק גירוי מקיף של הסתגלות וחסינות מולדת, כלומר ביטוי אנטיגן באתרו והעברת אותות סכנה
●יכול לגרום לתגובה חיסונית "מאוזנת", כולל גורמים הומוראליים ותאיים וזיכרון חיסוני
●יכול לשלב אנטיגנים שונים מבלי להגביר את המורכבות של ניסוח החיסון
● ניתן להשיג שיפור מתמיד של הפוטנציאל החיסוני באמצעות חיסון חוזר, ואין תגובה חיסונית לנשא או מעטה.
חיסוני mRNA יציבים בחום יכולים לפשט את ההובלה והאחסון של חיסונים
איור 2: תרשים סכמטי של חיסון mRNA ומנגנון ביטוי האנטיגן שלו [4]
תכונות של חיסוני mRNA
בהשוואה לחיסונים מסורתיים, לחיסוני mRNA יש תהליכי ייצור פשוטים, מהירויות פיתוח מהירות, אין צורך בתרבית תאים ועלות נמוכה.בהשוואה לחיסוני DNA, חיסוני mRNA אינם צריכים להיכנס לגרעין ואין סיכון להשתלבות בגנום המארח.ניתן להתאים את זמן מחצית החיים על ידי שינוי.
טבלה 1: יתרונות וחסרונות של חיסוני mRNA
|
| יתרון | חִסָרוֹן |
| חיסון mRNA | מחקר ופיתוח מהירים, ייצור חיסונים לוקח רק 40 יום | לעורר תגובה חיסונית מיותרת
|
| אי יציבות mRNA בתנאים פיזיולוגיים, קלה לפירוק | לא ישתלב בגנום כדי למנוע מוטציות טיפוליות אפשריות
| |
| אין צורך בשום אות לוקליזציה גרעינית, תמלול | יש לאמת את יעילות הגרעין הבטיחותי
|
איור 3: תרשים זרימה של ייצור והכנת חיסון mRNA [4]
ערכת בידוד RNA ויראלי של Foregene
RT-qPCR קל (שלב אחד)
אסטרטגיות משופרות להכנת חיסוני mRNA
בשל היציבות הירודה של ה-mRNA עצמו, פירוק קל על ידי נוקלאזות ברקמות, יעילות כניסת תאים נמוכה ויעילות תרגום נמוכה, פגמים אלו מגבילים את היישום של חיסוני mRNA.גם יעילות התרגום משחקת תפקיד קריטי מאוד.ניתן לחלק את כלי המסירה לוקטורים ויראליים ולווקטורים לא ויראליים (כולל ליפוזומים, לא-ליפוזומים, וירוסים, ננו-חלקיקים וכו').לכן, יש צורך באמצעי שיפור רלוונטיים.להלן אסטרטגיית שיפור תרופתית להכנת mRNA[2]
1 סנתז אנלוגים מסוג cap או השתמש באנזימי מכסה כדי לייצב את ה-mRNA ולהגביר את תרגום החלבון על ידי קישור לגורם ייזום תרגום איקריוטי 4E (EIF4E)
2 התאם את האלמנטים באזור 5'-לא מתורגם (UTR) ו-3'-UTR כדי לייצב את ה-mRNA ולהגביר את תרגום החלבון
3 הוספת זנב Poly(A) יכולה לייצב את ה-mRNA ולהגביר את תרגום החלבון
4 נוקלאוזידים שונה להפחתת ההפעלה החיסונית המולדת והגברת התרגום
5 טיפול עם RNase III וטיהור כרומטוגרפיה נוזלית חלבון מהיר (FPLC) יכול להפחית את ההפעלה החיסונית ולהגביר את התרגום
6 בצע אופטימיזציה של רצפים או קודונים כדי להגביר את התרגום
7 אספקה משותפת של גורמי ייזום תרגום ושיטות אחרות לשינוי תרגום ואימונוגניות
איור 4: תהליך ייצור והרכבת mRNA בתעתיק במבחנה (IVT) [5]
הכנה בקנה מידה גדול של DNA פלסמיד
טיהור DNA של פלסמיד מסיר בעיקר מזהמים כמו RNA, אנדוטוקסין DNA במעגל פתוח, חלבון מארח וחומצת גרעין מארח, ובדרך כלל הופך פלסמיד רקומביננטי ל-E. coli.E. coli עובר תסיסה בצפיפות גבוהה, לאחר מכן הפרדה מוצק-נוזל, ואיסוף של E. coli.לאחר מכן, ה-E. coli עובר תמוגה בסיסית, הפרדת מוצק-נוזל צנטריפוגלי ובירור מיקרו-פילטרציה לאחר תמוגה, סינון אולטרה וריכוז לאחר הבירור, ולאחר מכן טיהור כרומטוגרפי.
טיהור של DNA פלסמיד:
Foregene General Plasmid Mini Kit
【1】苗鹤凡, 郭勇, 江新香.mRNA疫苗研究进展及挑战[י].免疫学杂志, 2016(05):446-449.
【2】Pardi N, Hogan MJ, Porter FW, et al.חיסוני mRNA - עידן חדש בחיסונים[J].Nature Reviews Drug Discovery, 2018.
【3】Kramps T., Elbers K. (2017) מבוא לחיסוני RNA.בתוך: Kramps T., Elbers K. (עורכים) RNA Vaccines.Methods in Molecular Biology, vol 1499. Humana Press, ניו יורק, ניו יורק.
【4】Maruggi G, Zhang C, Li J, et al.mRNA כטכנולוגיה טרנספורמטיבית לפיתוח חיסונים לשליטה במחלות זיהומיות[J].טיפול מולקולרי, 2019.
【5】Sergio Linares-Fernández, Céline Lacroix, ,התאמה של חיסון mRNA לאיזון תגובה חיסונית מולדת/מותאמת,מגמות ברפואה מולקולרית,כרך 26, גיליון 3,2020,עמודים 311-323.
זמן פרסום: אוגוסט-05-2021
