Рибонуклеиновая кислота-мессенджер (мРНК) служит переносчиком генетических инструкций от ДНК к клеточному механизму для производства белков. Технология мРНК играет значительную роль в разработке терапевтических вмешательств, примером чего является невероятный успех вакцин против COVID-19 (а именно КОМИРНАТИ и Спикевакс ). Он перспективен в лечении различных аутоиммунных заболеваний, дегенеративных заболеваний, генетических заболеваний, нарушений обмена веществ, инфекционных заболеваний и онкологических заболеваний. Кроме того, терапия мРНК дает преимущества (по сравнению с традиционными малыми молекулами ), такие как более простая конструкция, короткий цикл разработки, повышенная специфичность и длительный эффект.

Структура мРНК Технологии

мРНК представляет собой одноцепочечную длинную молекулу, комплементарную ДНК гена. Его ключевые компоненты включают в себя:

• Нуклеотиды: Это строительные блоки РНК; каждый нуклеотид состоит из молекулы сахара, фосфатной группы и азотистых оснований, а именно аденина, гуанина, цитозина и урацила.
• Регион кодирования: Он состоит из кодонов (набор из трех нуклеотидов ), которые декодируются и транслируются рибосомой в белки.
• Непереведенные регионы (UTR): Это фрагменты мРНК, которые присутствуют перед старт-кодоном и после стоп-кодона.
• 5′ Кэп: 5′-конец мРНК модифицирован с помощью структуры «кэпа» (состоящий из метилгуанозинтрифосфата ); этот колпачок защищает РНК от деградации и способствует инициированию процесса трансляции.
• Поли(А) Хвост: 3′-конец мРНК имеет хвост из адениновых нуклеотидов; эта нить способствует стабильности и экспорту мРНК из ядра в цитоплазму.

Стоит отметить, что когда кодирующая область мРНК кодирует один белок, то ее называют моноцистронной (моноцистронной).преимущественно в эукариотической мРНК ), а когда кодирующая область мРНК кодирует более одного белка, то она называется полицистронной (в случае прокариотов ).

Эволюция мРНК Технологии

Процесс синтеза мРНК

Процесс производства мРНК представляет собой серию различных этапов, в ходе которых производится высококачественная мРНК для применения в терапии и мРНК-вакцинах.

Некоторые дополнительные шаги, связанные с in vitro Синтез мРНК описан ниже:

• Очистка мРНК: Процесс очистки проводится для удаления примесей или побочных продуктов из синтезированной мРНК; Различные методы, используемые для очистки мРНК, включают методы аффинной хроматографии или фильтрации.
• Характеристика мРНК: По разным причинам(например, изменение температуры или воздействие света, произошедшее в процессе производства мРНК. ), существует вероятность деградации мРНК. Чтобы избежать каких-либо изменений качества продукта, характеристика мРНК проводится с использованием картирования РНКазы, масс-спектрометрии и картирования последовательностей РНК.
• Оптимизация рецептуры и стабильности: Чтобы предотвратить деградацию мРНК, необходимо ее хранение в замороженном виде, а также меры безопасности, принимаемые в процессе производства мРНК. Кроме того, липидные наночастицы полезны для стабилизации составов мРНК.

Применение химических веществ / in vitro Синтезированная мРНК

В последние годы применение производства синтетической мРНК расширилось благодаря прогрессу в области терапии мРНК после пандемии COVID-19. Терапевтические применения, связанные с синтетическими (модифицированный ) мРНК исследуются. Кроме того, основные области терапевтического применения включают редактирование генов на основе мРНК, генетическое перепрограммирование наряду с заменой белков, вакцины против инфекционных заболеваний и иммунотерапию рака.

Различные применения химикатов/ in vitro синтезированные мРНК кратко описаны ниже:

• Вакцины от инфекционных болезней: мРНК-вакцины становятся многообещающим инструментом при инфекционных заболеваниях; в частности, в недавнем прошлом по этому поводу были проведены различные доклинические исследования. По сравнению с обычными вакцинами мРНК-вакцины обладают высоким профилем безопасности при различных заболеваниях, таких как вирус денге, грипп и вирус простого герпеса 2-го типа. Стоит отметить, что компании Moderna и Pfizer-BioNTech разработали вакцины против COVID-19 с использованием мРНК-LNP. технологии.
• Иммунотерапия рака: Для лечения рака технология доставки модифицированной синтетической мРНК используется как в доклинических, так и в клинических условиях. Кроме того, мРНК-вакцины были разработаны в качестве средств иммунотерапии рака для лечения глиобластомы, рака толстой кишки и лейкемии.
• Антителовая терапия: Введение транскриптов мРНК, кодирующих антитела, позволяет усилить и продлить экспрессию терапевтического агента у пациента.
• Генная терапия: В случае заболеваний, связанных с генами, инструменты на основе мРНК стали более специфичными для участка генома, который необходимо редактировать, что приводит к излечению заболевания.
• Белково-заместительная терапия: МРНК-терапия полезна для замены внутриклеточных, а также трансмембранных белков, тем самым лечит ряд заболеваний.
• Регенеративные лекарства: Технология мРНК полезна для регенерации клеток или тканей человека, что приводит к восстановлению нормального функционирования организма. Кроме того, разработка терапии на основе мРНК (БНТ162б2 ) продемонстрировал замечательную эффективность в регенеративной медицине.
• Клеточная терапия: Клеточная терапия использует специально обученные клетки для лечения конкретного заболевания. Далее это можно сделать живой или ex vivo с использованием технологии мРНК.

Аутсорсинг мРНК Технология мРНК Производственные операции

Синтез и производство мРНК — сложный процесс, требующий специальных знаний. Другие проблемы производства мРНК включают потребность в квалифицированной рабочей силе и наличие строгих протоколов процесса производства мРНК. Кроме того, стабильность лекарственных субстанций требует специального оборудования и холодовой цепи транспортировки. Им также требуются подходящие системы доставки лекарств для эффективного введения лекарственного вещества. Растущий спрос на мРНК и отсутствие возможностей по производству мРНК побудили разработчиков передать операции, связанные с синтезом мРНК, на аутсорсинг. К преимуществам аутсорсинга производства можно отнести:

• Компании могут сосредоточиться на своих основных компетенциях
• Получение доступа к расширенным возможностям и специализированным знаниям процесса.
• Устраняет необходимость инвестировать в дорогостоящие помещения, инфраструктуру и оборудование.
• Обеспечивает быстрое масштабирование
• Оптимизированный производственный процесс и ускоренный вывод на рынок продуктов на основе мРНК.
• Обеспечить долгосрочную экономию средств
• Сторонние поставщики услуг в основном обладают опытом соблюдения нормативных требований.

В последние годы появилось большое количество высококвалифицированных поставщиков услуг, которые помогают в синтезе и производстве мРНК, дальнейшем развитии продуктов/процессов, связанных с мРНК, и процесса производства мРНК.

Последние разработки в технологии мРНК

• В ноябре 2023 года компания Trilink Biotechnologies создала Центр передового опыта аналитических наук для расширения своего комплексного набора аналитических услуг, ориентированных на мРНК; С помощью централизованного центра компания стремится продвигать тестирование нуклеиновых кислот, упрощать тестирование лекарственных веществ на основе мРНК и способствовать разработке терапевтических средств.
• В ноябре 2023 года компания Merck расширила свой новейший центр тестирования биологических препаратов в Шанхае, Китай.
• В ноябре 2023 года Trilink Biotechnologies заключила партнерство с Intellia Therapeutics на поставку продуктов для производства мРНК.
• В сентябре 2023 года компания Merck открыла два предприятия по производству мРНК GMP (лекарственное вещество ) в Дармштадте и Гамбурге, Германия; расширение направлено на то, чтобы дополнить интегрированную сеть обслуживания мРНК компаний доклиническими и коммерческими возможностями.
• В мае 2023 года Aldevron объявила о расширении своих возможностей по производству мРНК, включив в нее возможности инкапсуляции липидных наночастиц (ЛНП) и асептического наполнения.
• В мае 2023 года Trilink Biotechnologies расширила свои возможности по производству мРНК, чтобы обслуживать разработчиков лекарств на поздней стадии.

Заключительные замечания

После пандемии COVID-19 продукты на основе мРНК стали одной из ключевых областей интереса исследователей и производителей лекарств по всему миру. Однако из-за сложного процесса производства мРНК большинство компаний все чаще полагаются на сторонних поставщиков услуг в своих операциях по производству мРНК. Стоит отметить, что различные игроки расширяют свои производственные мощности и мощности, чтобы удовлетворить растущие потребности своих клиентов и оставаться в авангарде инноваций в этой области.

Для получения более подробной информации и образца брошюры в формате PDF посетите:
https://www.rootsanaанализ.com/reports/mrna-synthesis-and-manufacturing-market.html