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重见黎明!伏蛰下的mRNA技术斩获诺贝尔奖!

时间:2023-10-10      阅读:646

据新华社报道:2023年10月2日北京时间17点45分,2023年诺贝尔生理学或医学奖由mRNA技术的两位奠基人—卡塔林·卡里科(Katalin Karikó德鲁·魏斯曼(Drew Weissman获得。诺贝尔奖颁奖词介绍:两名获奖者的发现对于研发有效的mRNA xinguan疫苗至关重要,为疫苗的研发速度做出了贡献。这两位科学家自2021年起,陆续获得包括拉斯克奖在内的5项“诺奖风向标”大奖。可以说,本次获得诺贝尔奖是众望所归,祝贺两位科学家!

获奖科学家介绍:


卡塔林·卡里科(Katalin Karikó),匈牙利裔美国生物化学家,专攻RNA介导机制。她的研究促成了由体外转录mRNA产生蛋白质的疗法。2006至2013年间,她联合创立了RNARx公司并担任执行官一职。自2013年起,她担任BioNTech RNA制药公司的高级副总裁,同时也是宾夕法尼亚大学的一名兼职教授。Karikó和合作者Weissman发现了一种修饰mRNA的方法,后来开发了一种将mRNA包装在脂质纳米颗粒中的递送技术,这使得mRNA有可能到达机体的适当部位并触发免疫反应以对抗疾病。


德鲁·魏斯曼(Drew Weissman),美国生物科学家,宾夕法尼亚大学RNA创新研究所所长、宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院医学教授。1959年出生于美国马萨诸塞州列克星敦。1987年,他在波士顿大学获得医学博士学位。他在哈佛医学院贝斯以色列女执事医疗中心接受临床培训,并在美国国立卫生研究院进行博士后研究。1997年,魏斯曼在宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院成立了他的研究小组。他因对RNA生物学的贡献而闻名,他帮助研发了mRNA疫苗,其中最著名成就是BioNTech/辉瑞和Moderna生产的针对xinguan的mRNA疫苗。他与同事Karikó因疫苗贡献斩获众多奖项,包括享有盛誉的拉斯克-德贝基临床医学研究奖。

基于mRNA技术的疗法,是将体外合成的mRNA递送到人体中的特定细胞,mRNA在细胞质中被翻译成所需的蛋白质。两位获奖科学家主要通过mRNA修饰,对mRNA尿苷上的化学键进行重排,从而使人工合成的mRNA能够安全地注射到人类细胞内,为xinguan疫苗研发做出了突出贡献,在抗击xinguan病毒中为人类争取了宝贵时间。mRNA疫苗是一种革命性的疫苗技术,它的基本原理通常可根据不同疾病构建特异性抗原的mRNA序列,利用各类运送载体如新型脂质纳米载体颗粒(LNP)包裹、保护mRNA序列不被降解,并帮助其运送至细胞内,再利用人体核糖体翻译机制翻译mRNA序列产生相应疾病抗原,抗原分泌后被机体免疫系统识别产生特异性免疫反应,从而达到预防疾病作用。


图4 mRNA疫苗作用流程


mRNA技术从诞生至今,已经走过了63个年头,背后有着长达数十年的技术积累,如今mRNA技术有诺奖加冕,由此该项技术也迎来全新篇章!


1)1961年:人类发现了mRNA,但由于mRNA本身非常脆弱,因此其在很长一段时间中都被业界视为是一种“边缘技术”;

2)1978年:科学家利用脂质体成功将mRNA递送到细胞中,mRNA技术终于迎来了实质性的进步;

3)1990年:一批mRNA实验性疫苗开始在动物身上进行尝试,用于流感预防,糖尿病和癌症治疗等;

4)2020年:世界上mRNA疫苗获准上市,短短三年时间使用量超过30亿剂次,在新冠疫情中挽救了无数生命,mRNA技术也因为新冠疫情一战成名,mRNA技术在各种研究领域迅速崛起,mRNA技术逐渐扩大商业版图;

5)2023年:mRNA技术获得2023年诺贝尔生理学(医学)奖,这一重大事件必定会让后疫情时代暂时伏蛰的mRNA技术再一次崛起。


mRNA技术相比于基于DNA或病毒载体等其他技术,具有许多优点


1)mRNA技术具有高效性,mRNA一旦到达了细胞就会立即进行翻译发挥作用,并且免疫效果较强而持久,而传统疫苗需要额外的佐剂才能达到相似的效果;
2)mRNA疫苗生产过程可标准化,这在开发其他类似的mRNA疫苗时可降低研发成本;
3)mRNA技术生产周期更短,从某种意义上来说,根据实验室中的DNA模板就可以体外转录获得mRNA,相关疫苗的制作也只需要一周时间,这大大加快了研发速度;
4)mRNA技术具有一定的安全性,生产mRNA疫苗时不需要培养病毒,而且它发挥作用时不会进入细胞核,也不会有引起基因突变的风险。


图5 mRNA不整合到细胞核中,生物安全性高


基于mRNA技术的众多优势,mRNA技术的应用领域相应也是相当广泛的,例如xinguan病毒等传染病预防及治疗疫苗、抗肿瘤mRNA药物、mRNA抗体替代疗法、基因编辑药物、细胞治疗药物等研发。东亚前海证券研究报道指出从目前应用mRNA技术的各个商业管线来看,mRNA技术主要集中在预防性疫苗、治疗性疫苗以及治疗药物等三大领域。此外,以莫德纳(Mordona)为代表的公司还在推动mRNA技术在遗传性罕见病的治疗上。中信证券研报预测,非新冠mRNA市场规模有望在2025年达到281亿美元,因此mRNA产业链市场前景广阔。


图6 mRNA技术应用领域


经过几十年的上下求索,mRNA技术终于迎来全新篇章。从xinguan疫苗起步,到癌症治疗,未来mRNA技术可能还会逐步涉足更多疾病领域。疫苗获批得益于新冠疫情大背景下的紧急使用授权,个性化癌症疫苗在更大规模临床中交出的答卷目前还差强人意,可以说现阶段mRNA技术还有很长的路要走。爱必信生物一直深耕于mRNA技术研究,也将持续与各位科研工作者一起努力,推动mRNA技术的发展。


爱必信开发有相应mRNA合成研究平台,可提供mRNA体外合成所需要的帽类似物、各类修饰碱基、酶原料产品。同时拥有种类繁多的成品的线性、环状工具mRNA可供大家选择。此外本公司还提供线性、环状mRNA特殊定制合成服务,以期能够帮助大家解决mRNA技术研究中的难题。


图7 爱必信mRNA技术平台


爱必信(absin)可以提供优质的mRNA合成产品和服务


工具mRNA:


货号

名称

规格

货期

abs60174

Cas9 mRNA

100ug

新鲜现货

abs60176

EGFP mRNA

100ug

新鲜现货

abs60178

Fluc mRNA

100ug

新鲜现货

abs60180

mcherry mRNA

100ug

新鲜现货

abs60191

Cre mRNA

100ug

新鲜现货

abs60194

EPO mRNA

100ug

新鲜现货

abs60312

OVA mRNA

100ug

新鲜现货

abs60332

Endless  eGFP mRNA

100ug

新鲜现货

abs60333

Endless  Fluc  mRNA

100ug

新鲜现货

abs60334

Endless  mcherry mRNA

100ug

新鲜现货

abs60335

Endless  Cas9 mRNA

100ug

新鲜现货

abs60336

Endless  EPO mRNA

100ug

新鲜现货





线性mRNA定制流程:


线性mRNA定制化合成/定制化服务

服务参数

1、min合成量:200ug/条

2、加帽方式:化学共转录法;推荐帽结构:Abs Cap AG

3、标准修饰碱基:N1-methyl-Pseudouridine-5'-Triphosphate

4、标准定制UTR:Abs-CBT

5、序列设计:1条(定制化合成);不少于3条(定制化服务)

6、标准质控:RNA完整性检测,RNA纯度胶图

7、可选实验:LNP包裹(请询价)

8、合成周期:2-4周(定制化合成);4-8周(定制化服务)

9、可选实验:细胞验证、LNP包裹





环状mRNA定制流程:

环状mRNA定制化合成/定制化服务

服务参数:

1、min合成量:200ug/条
2、标准IRES:Abs-IRES-G
3、min合成序列条数:1条(定制化合成);不低于3条(定制化服务)

4、标准交付:1.0 ug/ul

5、标准质控:浓度;纯度胶图

6、合成周期:4-8周(定制化合成);6-8周(定制化服务)

7、可选实验:细胞验证实验、LNP包裹




参考文献


[1] Karikó K, Buckstein M, Ni H, Weissman D. Suppression of RNA recognition by Toll-like receptors: the impact of nucleoside modification and the evolutionary origin of RNA. Immunity. 2005 Aug;23(2):165-75. doi: 10.1016/j.immuni.2005.06.008. PMID: 16111635.

[2]Dolgin E. The tangled history of mRNA vaccines. Nature. 2021 Sep;597(7876):318-324. doi: 10.1038/d41586-021-02483-w. PMID: 34522017.


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Absin特色产品线:

WB相关:ECL发光液、预染marker、预制胶;IHC相关:二抗试剂盒、组化笔;IP/CoIP试剂盒;激动剂/抑制剂;血清、BSA、蛋白酶K、CTB、TTX、CEE;凋亡试剂盒;呼吸爆发试剂盒;ELISA试剂盒;重组蛋白;抗体: 二抗、标签抗体、对照抗体;定制服务(抗体/多肽/蛋白/标记/检测)...


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