In den letzten Jahren haben die Entwicklung und Anwendung der mRNA-Technologie weiterhin Aufmerksamkeit erregt. Bei mRNA-Medikamenten wird mRNA, die Antigenproteine kodiert, in den menschlichen Körper injiziert. Unter Verwendung des genetischen Materials in menschlichen Zellen exprimieren und synthetisieren sie Antigenproteine. Dieser Prozess induziert und aktiviert das Immunsystem des Körpers durch Antigenproteine und zielt darauf ab, Krankheiten vorzubeugen und zu behandeln. mRNA-Medikamente haben Vorteile wie Sicherheit, Effizienz und einen kurzen Zyklus. Sie können gleichzeitig humorale und zelluläre Immunität induzieren und werden bei verschiedenen Indikationen angewendet, darunter Tumoren, Infektionskrankheiten, seltene Krankheiten, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und mehr.
Der gesamte Prozess der mRNA-Arzneimittelentwicklung kann grob in mehrere Schritte unterteilt werden:
Sequenzbestimmung und -design – mRNA-In-vitro-Transkription – Verkapselungsvorbereitung
Der konventionell Zu den Schritten der mRNA-In-vitro-Transkription (IVT) gehören:
Plasmid-DNA-Extraktion und Linearisierung—Plasmid-DNA-Reinigung—In vitro-Transkription (Co-Transkriptionelles Capping)—Reinigung—mRNA-Stammlösung
Der Eintopf Zu den mRNA-In-vitro-Transkriptionsprozessen (IVT) gehören:
Plasmid-DNA-Extraktion und Linearisierung—In-vitro-Transkription (Co-Transkriptionelles Capping) – Reinigung – mRNA-Stammlösung
Derzeit umfassen die meisten bestehenden Verfahren einen einzigen Reinigungsschritt für Plasmid-DNA nach enzymatischer Spaltung vor dem IVT-Schritt.
Prozessvorteile:
- Prozessoptimierung, Reduzierung der IVT-Schritte für eine einfachere Bedienung.
- Geringere Materialkosten, da keine Reinigung und Qualitätskontrolle nach der Spaltung erforderlich ist.
- Aufrechterhaltung der mRNA-Qualität und -Ausbeute.
Daten:
1. Erträge und Integrität:
Mithilfe der 1 μg linearisierter 2K-, 4K- und 9K-Plasmide, im Eintopfverfahren können 150–200 μg mRNA erzeugt werden.
Länge | Erträge | Integrität |
2K | 200 μg | 94,00 % |
4K | 185 μg | 92,20 % |
9K | 150 μg | 87,50 % |
Die Integritätsprüfung wurde mittels Kapillarelektrophorese (CE) durchgeführt, um die Integrität von Fragmenten mit Längen von 2K, 4K und 9K zu bewerten. Die Integrität von 2K- und 4K-Fragmenten betrug >92 %, und die Integrität von 9K-Fragmenten betrug >87 %.
2. mRNA Capping Effizienz Erkennung
Mittels LC-MS wurde die Capping-Effizienz der 2K-Sequenz beurteilt. Dabei ergab sich eine Capping-Effizienz von 99,5 %.
Oberes Bild: HPLC-UV-Chromatogramm
Unteres Bild: Dekonvolutiertes Molekulargewichtsspektrum
3. mRNA-Polyadenylierungseffizienz-Erkennung
Zur Ermittlung der Polyadenylierungseffizienz der Proben wurde LC-MS verwendet, wobei sich zeigte, dass die Ergebnisse normal verteilt waren.
Oberes Bild: TIC-Chromatogramm der Flüssigkeitschromatographie
Unteres Bild: Dekonvolutiertes Molekulargewichtsspektrum
4.mRNA-Expression Untersuchung
Transfektion von 293T-Zellen mit mRNA-Produkten, die sowohl mit dem konventionell Verfahren (Links, linearisierte Plasmide mith Reinigung) und das Eintopfverfahren (rechts, linearisierte Plasmide ohne Reinigung) zeigte nach 24 Stunden Kultur keinen Unterschied in der Fluoreszenzproteinexpression.
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