Новая технология позволяет синтезировать mRNA-вакцины против вспышек заболеваний быстрее

Скорость создания вакцин ограничена тем, что используемая в них mRNA частично синтезируется химически, а частично — с помощью ферментов, что является относительно медленным процессом.

Исследователи из Университета Нагои (Япония) разработали инновационную технологию синтеза, способную производить mRNA высокой чистоты полностью химическим путём, исключая более медленные ферментативные реакции. Это создаёт основу для более быстрого реагирования на вирусные вспышки и новые заболевания. Результаты опубликованы в журнале Nucleic Acids Research.

Проблемы производства mRNA

Несмотря на потенциал mRNA-технологий для лечения инфекционных, генетических и новых заболеваний, их производство сталкивается с проблемами чистоты и скорости.

Преимущества полностью химического синтеза

По словам Масахито Инагаки, главное преимущество полностью химически синтезированной mRNA — возможность обойти сложные и длительные ферментативные реакции, что значительно сокращает процесс производства.

Такой подход также полезен для людей с сильным иммунным ответом на вакцины. mRNA, полученная из 5'-монофосфорилированной РНК, может быть загрязнена неполными фрагментами РНК, вызывающими сильную иммунную реакцию и воспаление. Существующие методы очистки с трудом удаляют эти примеси.

Новый метод очистки

Профессор Хироши Абе, аспирант Мами Ототакэ и доцент Инагаки создали новый фосфорилирующий реагент с нитробензильной группой, которая служит гидрофобной меткой для очистки.

Инагаки объяснил: «Нитробензильные группы обладают высокой гидрофобностью. Когда такая группа вводится в молекулу РНК, mRNA становится более гидрофобной. Поскольку примесная РНК не имеет нитробензильных групп, её можно легко отделить от целевой РНК с помощью обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии (HPLC). Этот подход даёт чистую РНК без несоответствий по длине и примесей, характерных для транскрипционных методов синтеза».

Круговая mRNA

Кроме того, команда создала чистую циркулярную (кольцевую) mRNA тем же методом. Такая mRNA не имеет концевых структур, что делает её устойчивой к расщеплению ферментами в организме и обеспечивает более длительный лечебный эффект.

Значение для будущего

«Это нововведение прокладывает путь для высокоэффективного производства полностью химически синтезированной и циркулярной mRNA, что может революционизировать открытие РНК-препаратов и расширить сферу mRNA-терапии», — сказал Абе.

Более быстрое и чистое производство вакцин должно улучшить наше реагирование на будущие инфекционные угрозы. В перспективе команда надеется использовать эти результаты для разработки новых mRNA-вакцин против антигенов рака и генетических заболеваний.