I. Основные принципы создания вакцин на основе нуклеиновых кислот
Вакцины на основе нуклеиновых кислот вводят экзогенные гены (ДНК или РНК), кодирующие определенный антигенный белок, непосредственно в соматические клетки животных, где антигенный белок синтезируется с помощью системы экспрессии клеток-хозяев. Этот процесс индуцирует иммунный ответ организма-хозяина против белка-антигена, что в конечном итоге позволяет достичь цели профилактики и лечения заболеваний. Исходя из различных основных компонентов, вакцины на основе нуклеиновых кислот можно разделить на ДНК-вакцины и мРНК-вакцины.
ДНК-вакцины состоят из рекомбинантных эукариотических экспрессирующих векторов, которые кодируют вакцинные антигены. Начинкой РНК-вакцины являются нити матричной РНК (нереплицирующаяся или самоамплифицирующаяся мРНК). Для более эффективного поглощения клеткой их «упаковывают» в липидную оболочку наночастиц. Вместе с вакциной нуклеиновые кислоты проникают в клетки и используют их ресурсы для синтеза копий нужного вирусного белка. РНК-вакцины могут вызывать защитный иммунитет при более низких дозах, поскольку каждая клетка вырабатывает больше антигенов вакцины. В отличие от традиционных вакцин, вакцины на основе мРНК не требуют использования самого патогена или его белков, а вместо этого напрямую используют генетическую информацию для направления клеток на синтез антигенов. Ниже мы в первую очередь рассмотрим схему процесса производства вакцин на основе мРНК.
II. Процесс производства вакцин на основе мРНК
Процесс производства мРНК-вакцин в основном состоит из трёх этапов: подготовка матриц плазмидной ДНК, производство мРНК-лекарственного вещества (ЛС) и загрузка векторов доставки с последующим составлением рецептуры и фасовкой. Процесс производства мРНК-ЛС включает в себя такие этапы, как линеаризация плазмиды, транскрипция in vitro (IVT) и последующие этапы, такие как очистка мРНК и фасовка.
1. Процесс производства плазмид
В процессе получения scDNA используются бактерии Escherichia coli, а также бактериальный лизис, осветляющая фильтрация, концентрирование и хроматографическая очистка.
Трехэтапный хроматографический метод с использованием Chromstar® 6FF + MaXtar® PlasmidCap HR + MaXtar® Q HR для очистки плазмид является классическим и часто используемым. В зависимости от различных плазмидных продуктов и потребностей пользователей BioLink также предлагает различные стратегии очистки плазмидных продуктов. Например, BARONHAP® Тип II можно использовать для удаления HCD и ocDNA, а также после осаждения образца CaCl2 или сульфатом аммония. MaXtar® Q + MaXtar® PlasmidCap HR/ BARONHAP® Тип II можно использовать для двухэтапной хроматографической очистки суперскрученных плазмид.
Кейс:
Хроматограмма трёхэтапного метода очистки плазмиды (слева направо: Chromstar® 6FF, MaXtar® PlasmidCap HR, MaXtar® Q HR)
Вывод: при использовании классического трёхэтапного метода очистка может достигать более 90%, общий выход также находится на высоком уровне.
Хроматограмма двухэтапного метода очистки
Использование MaXtar® COLL 700 для удаления примесей, таких как РНК, и смолы MaXtar® PlasmidCap HR для повышения чистоты суперскрученных плазмид. И выход, и чистота соответствуют нормативным требованиям.
2. Технологический процесс мРНК
BioLink предлагает ряд решений для процесса мРНК, охватывающих ключевое оборудование и расходные материалы от линеаризации до приготовления. Например, CytoLinX® WB используется в процессе IVT, учитывая особенности транскрипции in vitro с низким сдвигом и малым объемом; инновационные одноразовые расходные материалы, не содержащие РНКазу, решают потенциальную проблему внесения РНКазы/ДНКазы в процессе производства; также доступно лабораторное и промышленное ультрафильтрационное оборудование и расходные материалы. Кроме того, BioLink предлагает высококачественные решения для хроматографической очистки, включая хроматографические колонки, системы и сопутствующие продукты.
Очистка мРНК выполняется с использованием аффинной Maxgo® Oligo dT+ гидрофобной MaXtar® Phynil HR (или MaXtar® Butyl HR). После завершения очистки обычно требуется дополнительная концентрация и замена буфера, что может быть достигнуто с помощью ультрафильтрации. Затем конечный продукт мРНК разливается и хранится в замороженном виде для обеспечения его стабильности.
3. Система доставки
Липидные наночастицы (LNP) являются важнейшими носителями мРНК-вакцин, эффективно защищая мРНК и способствуя её доставке и экспрессии в клетках.
Производство LNP включает в себя процессы передачи жидкости в больших объемах, а также ультрафильтрацию и замену буфера. BioLink может предложить комплексные решения для ультрафильтрации и работы с жидкостью. Кроме того, BioLink предлагает эффективную и гибкую настройку процессов розлива, используя лучшие в отрасли средства контроля содержания частиц (класс В+А) в процессе производства. Широкий спектр опций, а также надежное тестирование и валидация помогают управлять рисками при производстве LNP.
Разработка и технологические решения для ветеринарных вакцин на основе мРНК охватывают все аспекты - от фундаментальных исследований до производства. Благодаря постоянному развитию технологий мРНК-вакцины будут играть всё более важную роль в ветеринарии, а BioLink будет предлагать более эффективные и безопасные решения для вакцин на основе нуклеиновых кислот для животных.
