Разработанный фермент снижает вредные dsRNA, прокладывающая путь к более безопасной терапии мРНК

Исследователи из Yeasen Биотехнология и ее дочерняя компания Molefuture Biotechnology добились критического прорыва в технологии мРНК. Спроектировав РНК-полимераза Т7 (РНКП Т7), команда значительно сократила образование двухцепочечной РНК (дцРНК) во время в пробирке транскрипция (IVT), предлагающая новый подход к повышению безопасности и эффективности вакцин и мРНК-терапии. Это исследование под названием "Сконструированная РНК-полимераза Т7 снижает образование дцРНК за счет снижения активности терминальной трансферазы и РНК-зависимой РНК-полимеразы," был опубликован в Журнал FEBS 3 марта 2024 года. Прорыв был применен к Yeasenнедавно запущен РНК-полимераза Cleascrip™ T7 класса GMP (Кат. № 10629), подтверждено многочисленными партнерами в отрасли мРНК.

Передовые вызовы и прорывы в Технология мРНК

Технология мРНК привлекла значительное внимание благодаря своему широкому потенциалу в вакцинах, иммунотерапии рака и генной терапии. Однако побочные продукты dsRNA, генерируемые T7 RNAP во время IVT, долгое время были постоянной проблемой для отрасли. Как иммуностимулирующий фактор, dsRNA запускает врожденные иммунные реакции, подавляет трансляцию белков и повышает риски безопасности для продуктов мРНК. Традиционные методы основаны на сложных процессах очистки для удаления dsRNA, но эти подходы являются как дорогостоящими, так и неэффективными.

YeasenИсследовательская группа решила эту проблему с помощью инновационных методов. Объединив направленная эволюция и полурациональный дизайн, они успешно разработали ряд высокоэффективных и малотоксичных мутантов РНК-полимеразы T7. Среди них комбинаторный мутант M17 показали уровни дцРНК только 1,8% дикого типа, что значительно снижает иммуногенность и в то же время существенно повышает эффективность трансляции мРНК.

Инновационные технологии, способствующие прорыву в исследованиях

Исследовательская группа использовала технологию сортировки капель, активированных флуоресценцией (FADS), в сочетании с зондами молекулярных маяков для достижения сверхвысокой пропускной способности скрининга. Они построили случайные библиотеки мутантов и библиотеки одноточечных мутантов с насыщением, выявление ключевых мутантов с помощью скрининга на микропланшетах.

Figure 1: Ultra-High-Throughput Screening via FADS and Molecular Beacon

Рисунок 1: Сверхвысокопроизводительный скрининг с использованием FADS и молекулярных маяков

Figure 2: Key Mutant Variants Identified Through Screening

Рисунок 2: Ключевые мутантные варианты, выявленные в ходе скрининга

В конечном итоге мутант M17, оптимизированный с помощью перетасовки ДНК, продемонстрировал наилучшие результаты. Компьютерное моделирование и функциональные эксперименты также показали, что мутант M17 эффективно снижает генерацию dsRNA за счет уменьшения РНК-зависимая РНК-полимераза (RDRP) активность и терминальная трансфераза активность.

Figure 3: M17 Mutant Reduces dsRNA via Suppressed RDRP and Terminal Transferase Activities

Фигурае 3: М17 Мutant снижает уровень dsRNA посредством подавления активности RDRP и терминальной трансферазы

Результаты экспериментальной проверки показали:

  • В РАW264.7 клеток, мРНК транскрибирована M17, индуцированным интерферон-бета (IFN-β) выражение только 9,7% уровня дикого типа, что указывает на значительное снижение иммуногенности.
  • В клетках HEK293 количество EGFP-экспрессирующий Количество клеток увеличилось, а интенсивность флуоресценции осталась стабильной, что свидетельствует о значительном повышении эффективности трансляции.
Figure 4: M17 Lowers Immunogenicity in RAW264.7 Cells and Enhances Translation in HEK293 Cells

Рисунок 4: M17 снижает иммуногенность при РАW264.7 Клетки и улучшает трансляцию в клетках HEK293

Серьезные последствия для индустрии мРНК

Этот прорыв знаменует собой важную веху в развитии технологии мРНК. К 2030 году объем рынка индустрии мРНК, по прогнозам, превысит 100 миллиардов долларов, охватывая вакцины, терапию рака и лечение редких заболеваний.

Мутанты РНК-полимеразы Т7, разработанные Yeasen сократить образование дцРНК в источнике, снизить производственные затраты и требования к очистке, одновременно повысив безопасность и эффективность продуктов мРНК.

Главный научный сотрудник компании заявил: ««Наше исследование показывает, что предотвращение генерации dsRNA на этапе транскрипции более эффективно, чем традиционные методы очистки. Мутант M17 устанавливает новый стандарт для производства более безопасных и эффективных продуктов мРНК, ускоряя перевод мРНК-терапии в клинические приложения».

YeasenИнновационное лидерство

Как ведущий поставщик реагентов для молекулярной биологии,Yeasen и Molefuture давно сосредоточены на разработке ферментной инженерии и технологии IVT. Это совместное достижение еще больше укрепляет их лидирующие позиции в технологии мРНК. Yeasen выпустила на рынок РНК-полимеразу Cleascrip T7 класса GMP (кат. № 10629), которая значительно снижает содержание дцРНК и идеально подходит для разработки вакцин и лекарственных препаратов на основе мРНК.

Yeasen планирует интегрировать эти мутанты в свои наборы реагентов IVT и активно сотрудничать с мировыми разработчиками мРНК. Соучредитель компании заметил: «Это только начало. Мы продолжим оптимизировать T7 RNAP, чтобы предоставлять индивидуальные решения для различных терапевтических нужд».

Перспективы на будущее: безграничный потенциал технологии мРНК

Поскольку технология мРНК распространяется на лечение хронических заболеваний и персонализированную медицину, YeasenИнновации 's придают новый импульс отрасли. Минимизируя иммунные риски, связанные с dsRNA, мРНК-терапия готова достичь более широкого клинического применения. Yeasen призывает к сотрудничеству между научными кругами и промышленностью для стимулирования следующего этапа прорывов в области мРНК на основе этого исследования.

О Yeasen Биотехнология

Yeasen Biotechnology (Шанхай) — ведущий поставщик реагентов для молекулярной биологии, ферментов и индивидуальных услуг, нацеленный на продвижение исследований в области естественных наук и терапевтических разработок. С акцентом на качество, инновации и сотрудничество с клиентами, Yeasen оказывает поддержку ученым и компаниям по всему миру в раскрытии потенциала биотехнологий.

Информация о заказе

Ниже приведены репрезентативные продукты, предлагаемые Yeasen. Доступны дополнительные размеры.Наши продукты в высокой степени оптимизированы для совместной работы, чтобы помочь обеспечить превосходную производительность и воспроизводимость. Мы также можем предоставить индивидуальные услуги. Если вас интересует продукт, который не показан, свяжитесь с нами, и мы поработаем с вами, чтобы удовлетворить ваши потребности.

Название продукта

Артикул

Размер

РНК-полимераза CleaScrip™ T7 (низкая концентрация РНК, 250 ед./мкл)

10628ES

10/100 КУ

РНК-полимераза CleaScrip™ T7 (низкое содержание двухцепочечной РНК, класс GMP, 250 ЕД/мкл)

10629ES

10/100 КУ

Набор для высокоэффективного синтеза РНК T7

10623ES

50/100/500 Т

T7 РНК-полимераза GMP-класса (50 ед./мкл)

10624ES

5000/50000 ЕД

T7 РНК-полимераза GMP-класса250 ЕД/мкл)

10625ES

10/100 КУ

10×Транскрипционный буфер 2 GMP-класса

10670ES

1/10 мл

Пирофосфатаза, неорганическая, GMP-класса 0.1 ЕД/мкл)

10672ES

10/100/1000 ЕД

Ингибитор мышиной РНКазы GMP-класса

10621ES

10/20/100 КУ

BspQI GMP-класса

10664ES

500/2500 ЕД

ДНКаза I GMP-класса

10611ES

500/2000/10000 ЕД

Фермент кэппинга мРНК вируса коровьей оспы, соответствующий требованиям GMP

10614ES

2000/10000/100000 U

мРНК Cap 2'-O-метилтрансфераза GMP-класса

10612ES

2000/10000/50000 U

10×Кэпирующий буфер GMP-класса

10666ES

1/10 мл

S-аденозилметионин (SAM)32 мМ

10619ES

0.5/25/500 мл

Псевдоуридин-5-трифосфат, раствор тринатриевой соли (100 мМ)

10650ES

20 мкл/100 мкл/1 мл

Раствор натрия N1-Me-Pseudo UTP (100 мМ)

10651ES

20 мкл/100 мкл/1 мл

Раствор АТФ (100 мМ)

10129ES

1/25/500 мл

Раствор CTP (100 мМ)

10130ES

1/25/500 мл

Раствор UTP (100 мМ)

10131ES

1/25/500 мл

Раствор ГТФ (100 мМ)

10132ES

1/25/500 мл

Раствор набора NTP (АТФ, ЦТФ, УТФ, ГТФ, по 100 мМ каждого

10133ES

1 набор (4 флакона)

Очиститель РНК Hieff NGS™

12602ES

1/5/60/450 мл

Раствор АТФ Трис GMP-класса (100 мМ)

10652ES

1/5/25/500 мл

Раствор CTP Tris GMP (100 мМ)

10653ES

1/5/25/500 мл

Раствор GTP Tris GMP-класса (100 мМ)

10655ES

1/5/25/500 мл

Раствор псевдо-UTP Tris GMP-класса (100 мМ)

10656ES

1/5/25/500 мл

Раствор N1-Me-Pseudo UTP Tris GMP-класса (100 мМ)

10657ES

1/5/25/500 мл

ARCA (аналоговый колпачок с защитой от обратного хода)

10681ES

1/5/25/500 мл

Набор для ИФА двухцепочечной РНК (дцРНК)

36717ES

48Т/96Т

Расследование