mRNA疫苗工艺生产
mRNA疫苗工艺链
将mRNA递送到细胞的细胞质基质中可诱导靶蛋白的产生,从而触发可发挥疫苗作用的免疫反应。新冠病毒疫苗空前的开发速度和功效,充分证明了mRNA技术的强大和广阔前景。
mRNA疫苗的开发和生产相对简单、可扩大化且极为快速。mRNA是通过酶促过程而在体外合成产生的,无需去除细胞或宿主细胞蛋白。这种简化的生产工艺使得GMP设施能够在很短时间内转型生产新的蛋白质靶标,仅需对工艺和配方进行极其微小的改动。
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- mRNA技术采用非病毒递送系统,具有极高的多样性。将mRNA递送到细胞的胞质溶胶中可诱导目的蛋白表达,发挥治疗性或预防性作用,作为抗原刺激机体产生免疫反应获得免疫保护,替代有缺陷的蛋白功能或激活抗肿瘤反应。
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优化质粒DNA生产
鉴于DNA模板在mRNA疫苗生产中的核心作用,其设计和纯度是优化mRNA产品的重要因素。现可采用多种不同技术。传统方法基于在细菌细胞内扩增的质粒DNA,且必须设计后续的纯化步骤来生成浓缩的纯环状pDNA,然后将其线性化。我们基于PCR的DNA模板制备技术与之截然不同,并已显现出相对其他mRNA制造技术的优势。
最大限度提高mRNA回收率
mRNA的纯度是产量和效率的关键决定因素。去除杂质可降低先天免疫反应并显著提高报告蛋白的表达水平。在体外转录之后,必须去除产品和工艺杂质,包括最终的内毒素、免疫原性双链RNA(dsRNA)、残留的DNA模板、RNA聚合酶、RNA-DNA杂交体、二级RNA结构(发夹污染物)、元素杂质。这些杂质会引起强烈的炎症反应和副作用,需在产品放行前严格管控。
保证mRNA的纯化效果
mRNA纯化可有多种选择,包括切向流过滤(TFF)、反相离子对、阴离子交换(AEX)、疏水相互作用色谱(HIC)和使用poly(dT)捕获的亲和层析。在层析步骤之后,进行最终浓缩和渗滤以最大程度提高纯度,然后将mRNA转移到适当的缓冲液中进行后续需配制或储存。
优化疫苗的递送
纯化mRNA必须配制进递送颗粒中。脂质纳米颗粒(LNP)常用于此目的,并可防止mRNA降解。为此,必须根据所需的递送路径来选择脂质,以最大限度改善功效和生物体内分布。选择脂质时需要考虑的其他因素包括类型、来源和质量。
配制
选择用于疫苗有效递送的优化配方。
制成品无菌过滤和灌装
可靠稳健的mRNA疫苗无菌过滤、配制和灌装是确保患者安全的关键。
分析软件和PAT技术
工艺分析技术(PAT)和分析软件可通过在线实时监控工艺,提高蛋白亚单位疫苗生产工艺质量。
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