Vắc xin mRNA là gì
Vắc-xin mRNA chuyển RNA đến các tế bào của cơ thể để biểu hiện và tạo ra các kháng nguyên protein sau khi sửa đổi có liên quan trong ống nghiệm, do đó khiến cơ thể tạo ra phản ứng miễn dịch chống lại kháng nguyên, do đó mở rộng khả năng miễn dịch của cơ thể[1,3].
Hình 1: Sơ đồ tác dụng của việc tiêm trực tiếp vắc xin mRNA [2]
Phân loại vắc xin mRNA
Vắc xin mRNA được chia thành hai loại:không sao chépmARN vàtự khuếch đạimRNA: mRNA tự khuếch đại không chỉ mã hóa kháng nguyên đích mà còn mã hóa quá trình sao chép cho phép khuếch đại RNA nội bào và cơ chế biểu hiện protein.Vắc xin mRNA không sao chép chỉ mã hóa các kháng nguyên đích và chứa các vùng 5'và 3'chưa được dịch mã (UTR).Chúng cung cấp sự kích thích toàn diện về khả năng thích ứng và khả năng miễn dịch bẩm sinh, cụ thể là biểu hiện kháng nguyên tại chỗ và truyền tín hiệu nguy hiểm, đồng thời có các ứng dụng sau[2,3]
●Có thể kích thích toàn diện khả năng thích ứng và miễn dịch bẩm sinh, cụ thể là biểu hiện kháng nguyên tại chỗ và truyền tín hiệu nguy hiểm
●Có thể tạo ra phản ứng miễn dịch "cân bằng", bao gồm các tác nhân thể dịch và tế bào cũng như trí nhớ miễn dịch
●Có thể kết hợp các kháng nguyên khác nhau mà không làm tăng độ phức tạp của công thức vắc xin
●Có thể đạt được sự cải thiện liên tục về tiềm năng miễn dịch thông qua việc tiêm vắc-xin lặp lại và không có hoặc có rất ít phản ứng miễn dịch đối với người mang mầm bệnh
●Vắc xin mRNA bền nhiệt có thể đơn giản hóa việc vận chuyển và bảo quản vắc xin
Hình 2: Sơ đồ vắc-xin mRNA và cơ chế biểu hiện kháng nguyên của nó [4]
Đặc điểm của vắc-xin mRNA
So với vắc xin truyền thống, vắc xin mRNA có quy trình sản xuất đơn giản, tốc độ phát triển nhanh, không cần nuôi cấy tế bào và giá thành rẻ.So với vắc-xin DNA, vắc-xin mRNA không cần xâm nhập vào nhân và không có nguy cơ tích hợp vào bộ gen của vật chủ.Thời gian bán hủy có thể được điều chỉnh bằng cách sửa đổi.
Bảng 1: Ưu điểm và nhược điểm của vắc xin mRNA
|
| Lợi thế | Sự thiếu sót |
| vắc-xin mRNA | Nghiên cứu và phát triển nhanh chóng, sản xuất vắc-xin chỉ mất 40 ngày | Kích hoạt một phản ứng miễn dịch không cần thiết
|
| mRNA không ổn định trong điều kiện sinh lý, dễ bị suy giảm | Sẽ không tích hợp vào bộ gen để tránh các đột biến trị liệu có thể xảy ra
| |
| Không cần bất kỳ tín hiệu định vị hạt nhân, sao chép | Hiệu quả của hạt nhân an toàn vẫn cần được kiểm chứng
|
Hình 3: Sơ đồ quy trình sản xuất và điều chế vắc xin mRNA [4]
Bộ phân lập RNA virus Foregene
RT-qPCR dễ dàng (Một bước)
Các chiến lược được cải thiện để điều chế vắc-xin mRNA
Do bản thân mRNA kém ổn định, dễ bị phân hủy bởi các nuclease trong mô, hiệu quả xâm nhập tế bào thấp và hiệu quả dịch mã thấp, những khiếm khuyết này đã hạn chế việc áp dụng vắc-xin mRNA.Hiệu quả dịch thuật cũng đóng một vai trò rất quan trọng.Các phương tiện vận chuyển có thể được chia thành vectơ virus và vectơ không virut (bao gồm liposome, non-liposome, virus, hạt nano, v.v.).Do đó, các biện pháp cải thiện có liên quan là cần thiết.Sau đây là một chiến lược cải thiện dược lý để điều chế mRNA[2]
1 Tổng hợp các chất tương tự nắp hoặc sử dụng các enzym đóng nắp để ổn định mARN và tăng quá trình dịch mã protein bằng cách liên kết với yếu tố khởi tạo dịch mã 4E của sinh vật nhân chuẩn (EIF4E)
2 Điều chỉnh các phần tử trong vùng 5′ chưa dịch mã (UTR) và 3′-UTR để ổn định mRNA và tăng dịch mã protein
3 Thêm đuôi Poly(A) có thể ổn định mRNA và tăng dịch mã protein
4 Các nucleoside biến đổi để giảm kích hoạt miễn dịch bẩm sinh và tăng dịch mã
5 Xử lý bằng RNase III và tinh sạch bằng sắc ký lỏng protein nhanh (FPLC) có thể làm giảm kích hoạt miễn dịch và tăng dịch mã
6 Tối ưu hóa trình tự hoặc codon để tăng khả năng dịch mã
7 Đồng cung cấp các yếu tố bắt đầu dịch mã và các phương pháp khác để thay đổi quá trình dịch mã và khả năng sinh miễn dịch
Hình 4: Quy trình sản xuất và lắp ráp mRNA in vitro phiên mã (IVT) [5]
Chuẩn bị DNA plasmid quy mô lớn
Tinh chế DNA plasmid chủ yếu loại bỏ các chất gây ô nhiễm như RNA, nội độc tố DNA vòng mở, protein của vật chủ và axit nucleic của vật chủ, và thường biến đổi plasmid tái tổ hợp thành E. coli.E. coli trải qua quá trình lên men mật độ cao, sau đó tách chất lỏng rắn và thu gom E. coli.Sau đó, vi khuẩn E. coli được ly giải bằng kiềm, tách chất rắn-lỏng ly tâm và làm trong bằng vi lọc sau khi ly giải, siêu lọc và cô đặc sau khi làm trong, rồi tinh chế bằng sắc ký.
Tinh sạch DNA plasmid:
Foregene General Plasmid Mini Kit
【1】苗鹤凡, 郭勇, 江新香.mARN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 , et al.vắc-xin mRNA - một kỷ nguyên mới trong vắc-xin học[J].Nature Reviews Khám phá Thuốc, 2018.
【3】Kramps T., Elbers K. (2017) Giới thiệu về vắc xin RNA.Trong: Kramps T., Elbers K. (eds) Vắc xin RNA.Các phương pháp trong Sinh học phân tử, tập 1499. Humana Press, New York, NY.
【4】Maruggi G , Zhang C , Li J , et al.mRNA như một công nghệ biến đổi để phát triển vắc-xin nhằm kiểm soát các bệnh truyền nhiễm[J].Liệu pháp phân tử, 2019.
【5】Sergio Linares-Fernández, Céline Lacroix, ,Điều chỉnh vắc xin mRNA để cân bằng đáp ứng miễn dịch bẩm sinh/thích nghi, Xu hướng trong y học phân tử, Tập 26, Số 3,2020, Trang 311-323.
Thời gian đăng: 05-08-2021
