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mRNA免疫抗体制备服务

近年来随着mRNA合成、化学修饰mRNA和递送技术的发展,mRNA稳定性和翻译效率大幅提高,免疫原性逐步可控,其在肿瘤免疫治疗领域以及疫苗领域应用广泛。泰克生物经过多年的动物免疫,形成了独有的一套独有的核酸免疫技术,包含mRNA免疫,DNA免疫,其中mRNA免疫技术趋于成熟,适用于GPCR受体蛋白中和抗体开发,离子通道蛋白中和抗体开发,其他多次跨膜蛋白的中和阻断抗体开发以及复合物形式受体蛋白的中和抗体开发,如CD3复合蛋白的中和抗体。


图片2.jpg

Fig1 mRNA 免疫



泰克生物能够为客户提供多种抗原(包括但不限于PTM蛋白、细胞内蛋白、分泌蛋白)的mRNA免疫抗体制备服务,此外,泰克生物拥有包括从基因合成与修饰、AAV载体构建、动物免疫、杂交瘤细胞的融合与筛选、抗体生产等一站式技术服务,并且有配套的抗原抗体结合分析、抗原抗体BLI亲和力测定、抗体细胞系验证、等许多下游配套服务,为客户的抗体药研发与生产提供有力的支撑。

 

 mRNA的免疫原性

 

纯化的mRNA仅包含单链RNA (single-stranded RNA, ssRNA)分子,通过递送系统包裹并以內吞方式进入核内体,进入核内体后mRNA从递送系统中释放出来并被定位在膜上的Toll样受体(Toll-like receptor, TLR))7和TLR-8识别,导致下游的髓样分化标记物88 (myeloid differentiation marker 88, MyD88)被激活,引起I型干扰素(interferon, IFN)激活和炎症因子的分泌。

 

 mRNA疫苗制备过程 

 

1. 制备IVT mRNA:抗原选择、线性DNA模板合成、体外转录和mRNA纯化。在对病原体的基因组进行测序后选择目标抗原时,将其插入质粒 DNA 模板中。生产 DNA 模板应包含抗原序列、5′和3′ UTR以及5′UTR上游的T7启动子。体外转录过程需要 DNA 模板、修饰或未修饰的核苷和 T7 RNA 聚合酶。

2. mRNA进入细胞质需要借助载体,mRNA疫苗的递送载体包括病毒载体和非病毒载体两种:病毒载体以慢病毒、腺病毒相关病毒和仙台病毒等为主,病毒载体在进行核酸递送的同时也可能会引起免疫反应,从而影响疫苗的效果,非病毒载体主要包括脂质体、树突状细胞(dendritic cell, DC)、无机纳米粒子、阳离子细胞穿膜肽等。

 

 mRNA递送系统

 

1.裸mRNA直接注射法:直接注射至组织中,通常使用蔗糖、海藻糖溶液等缓冲液对mRNA进行一定的稀释处理。优点是成本低、方便快捷、缺点是mRNA极易被RNA酶降解,且难以穿过细胞膜。

2.体外DC负载:将mRNA离体加载或电穿孔入树突状细胞(Dendritic cells,DCs),体外负载树突状细胞有利于抗原呈递细胞的有效靶向。

3.阳离子纳米乳:一种基于水包油的递送方式,由角鲨烯和表面活性剂如吐温、生育酚等组成,MF59和AS03是2种水包油乳剂佐剂,应用于2009年的流感疫苗研究中。

4.阳离子肽和聚合物:Curevac公司利用鱼精蛋白开发了狂犬和甲型流感的m RNA疫苗递送,鱼精蛋白富含精氨酸、赖氨酸等碱性氨基酸残基,能够与带有负电荷的m RNA复合使其稳定。

5.LNP:LNP含有4种组分:阳离子可电离脂质、聚乙二醇(PEG)脂质、磷脂、胆固醇。阳离子可电离脂质是LNP中最重要的一种组分,其电离系数与胞内内体基本保持一致,不仅能够促进m RNA顺利包装至LNP中,还在胞内参与mRNA从内体中释放;PEG脂质提供胶体稳定性,防止蛋白与纳米粒结合,从而减少网状内皮系统对LNP的清除作用,增加体循环时长;中性磷脂如二硬脂酰基卵磷脂(distearoyl‐sn‐glycero‐phosphocho‐line,DSPC)和二棕榈酰磷脂酰胆碱(dipalmitoyl‐phosphatidylcholine,DPPC),提供双层磷脂稳定性结构;胆固醇提供刚性,提高LNP的硬度以及防止LNP成分泄露。

 

 mRNA药物优势

 

(1)易在体外生产和纯化,除去蛋白药物及病毒载体制备的复杂过程,同时可避免宿主蛋白及病毒源性污染;

(2)IVT mRNA的生产工艺通用性强,可以快速应用于生产不同的目的蛋白,节省药物研发时间,提高效率;

(3)mRNA仅需进入细胞质即可翻译成蛋白质,无需进入细胞核,因此不存在基因的插入和整合,提高药物的安全性;

(4)通过调节序列修饰和递送载体可以改变其半衰期;

(5)临床试验发现,虽然mRNA的蛋白质表达是短暂性的,但其对于肿瘤的免疫治疗应用有效,且有利于药代动力学和剂量的控制。

 

 mRNA免疫服务流程(以纳米抗体为例)

 


服务项目

内容

周期

mRNA合成

mRNA合成、修饰与组装,QC控制

4-6周

动物免疫

羊驼多点免疫,标准免疫流程,ELISA血清效价检测

10周

抗体筛选

羊驼采血,建库,筛选获得VHH抗体序列

4-6周

抗体生产

杂交瘤细胞生产,抗体纯化

可选

 

 服务优势

 

-- 无需重组蛋白无忧全长膜蛋白免疫成本相比VLP

-- 离子通道蛋白,多次跨膜蛋白免疫

-- 生成具有高亲和力和特异性的抗体

-- 靶点免疫特异性高,mRNA免疫抗原纯度高(相比细胞免疫)

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mRNA免疫抗体制备服务常见问题解答

  • mRNA 表达的抗体产量较低,影响抗体的产量和活性。

    优化 mRNA 设计,包括选择适当的信号序列、优化启动子、调整 mRNA 结构等;使用高效的转染剂和转染条件,提高细胞内 mRNA 的转录和翻译效率。

  • mRNA 表达的抗体可能无法正确折叠和组装,导致结构异常或失活。

    优化 mRNA 设计,确保 mRNA 编码的抗体结构和序列符合正常折叠和组装的要求;使用适当的细胞系和培养条件,促进抗体的正确折叠和组装。

  • mRNA 在细胞内易被降解,导致抗体的产量不稳定。

    使用稳定性较高的 mRNA 序列设计,如加入 5' 和 3' UTR(非翻译区)等稳定性元件;选择适当的细胞系和培养条件,减少 mRNA 的降解。

  • mRNA 表达的抗体可能具有免疫原性,触发宿主的免疫反应。

    选择合适的宿主细胞和表达系统,减少免疫原性;在设计 mRNA 时避免含有免疫原性的序列或结构,如 CpG 富集区域等。

立即咨询mRNA免疫抗体制备服务

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