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核酸药物发展的前沿方向

发布日期:2022/2/25 10:11:18


在上一期的内容中mRNA疫苗的开发与挑战,我们从四个方面谈了一下对mRNA疫苗开发的了解。相信大家对mRNA疫苗已经更加的熟悉。

关于LNPs合成设备 —— 微流控设备,在实际应用中已长期证明其在合成方面的优良性能。为发掘其更多的使用价值,我们聚焦在了核酸药物发展更前沿的领域。本期,小编将从四个方面介绍核酸药物发展的前沿方向。分别为:CAR-T细胞治疗、靶向mRNA治疗、自扩增mRNA治疗和环状RNA治疗。

CAR-T细治疗

CAR-T细胞—嵌合抗原受体(CAR)细胞,是将免疫T细胞在体外进行基因重编程,使其表达能够识别病变细胞上特定抗原的受体蛋白。此外,也可将T细胞靶向抗体修饰在LNPs表面,在体内产生短暂有效的CAR - T细胞。两种制备方式有着相同的优良特性,即大大提升了T细胞的靶向性。CAR-T细胞治疗对于多种疾病的医治都有了实质性的突破,如白血病1)心脏纤维化2)


图1.CAR-T细胞靶向过程图


因其技术难度高、治疗风险大、费用昂贵,CAR-T治疗仍然作为其他常规治疗方法无效后的最后手段。


靶向mRNA治疗


mRNA治疗的诸多优势在上期内容中我们已经介绍过,然而,在其优势背后还存在着一个较大的难题:靶向性。负载mRNA的LNPs被各种类型的细胞(特别是静脉注射的肝细胞)内吞,对于除肝脏以外的器官几乎没有靶向能力等问题,成为了mRNA药物多器官治疗较大的障碍。

有研究表示,可以将PV13)作为靶点,将表面修饰的LNPs靶向肺部。检测结果表明,肺部的mRNA得到了预期的有效表达,这也证实了靶向递送mRNA到肺部是一种治疗肺部疾病的有效方法。同样的靶向肺部,改变递送方式是否可行呢?答案是肯定的。有肺纤维化小鼠模型研究表明,mRNA-LNP的肺部吸入4)成功的改善了小鼠的肺部功能。因此,肝脏外器官的靶向功能并非不可实现,找准位点、用对方式则可逐步攻破这一难题。

图2.小鼠肺部靶向检测图


自扩增mRNA治疗


自扩增mRNA(sa-mRNA)疫苗与普通mRNA疫苗的区别在于,其包含单链RNA的基因工程复制子,不仅能提供制造蛋白质的指令,还可以提供扩增mRNA 的指令。这也就这意味着,在同等条件下,使用更低的剂量,便可达到相同的免疫效果。

经过多年的科学探索,早期迹象表明sa-mRNA可用于预防和治疗包括流感在内的多种传染病。使用剂量小,免疫原性低等特点也吸引着更多的企业进行布局和研究。

环状RNA治疗


环状mRNA是近年来新兴的研究领域。与线性mRNA不同,环状RNA是高度稳定的,共价闭合的环状结构可以保护它免受外切酶介导的降解。有新研究表明,SARS-CoV-25)环状RNA疫苗可以在小鼠脾脏内诱导强烈的T细胞免疫应答,而进一步的研究更是显示,该环状RNA疫苗能够对恒河猴产生有效保护。


尽管环状RNA疫苗具有热稳定性好、编码抗原表达量高以及适用性广泛等优点,但仅有少数的环状RNA被证明可以作为蛋白质翻译模板,这也给其未来的研发及应用增添了较大的难度。

结论:专注于行业及市场的前沿方向,方能尽早行动,占据未来的主动优势。以上四个前沿方向药物的制备,我们的微流控设备皆能起到助力作用,为科研直至生产的全流程提供优质服务。

参考文献


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应用范围


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