疫情為mRNA登上舞臺帶來了機遇

2020年初，一場突如起來的傳染病大流行帶來了巨大變數，疫苗行業再一次崛起。擁有與18年前“非典"罪魁禍首SARS病毒相似的部分結構，SARS-CoV-2相比于SARS擁有了更強大的傳染能力和應對溫度變化的能力。全球每月新增病例數一直增長，春夏秋冬對于感染沒有任何的影響。在這種惡劣的情況下，人類把終結這一疫情大流行的希望寄托在疫苗的出世。各國醫療機構、企業紛紛投入這一領域中。SARS-CoV-2疫苗研發成為重中之重的事情，同時也給予企業巨大的市場空間。全球總人口超過77億，建立起全球性的免疫屏障需要百億劑以上的疫苗。在此雙重激勵下，全球涌現出許多優秀的疫苗企業，以中美在1年內用的速度研制出相應的疫苗，讓深陷疫情泥潭的世界看到了曙光。而這些優秀的疫苗中，剛剛登上舞臺便最為閃耀的一個品種是mRNA疫苗。mRNA疫苗打破了傳統滅活、減毒疫苗的免疫激活模式，創新性地利用人體本身細胞生產抗原，以此激活特異免疫。mRNA疫苗具有*的有效保護率，同時相較于其他創新型疫苗（如：DNA疫苗、病毒載體疫苗）具有更高的安全性。在研發上，mRNA疫苗能夠快速地更新迭代以應對不斷出現的變異毒株。由于mRNA疫苗不需進行體外轉譯，因此生產過程也有所縮短，僅需要60-70天。美國疫情的好轉印證了mRNA疫苗的有效性。

mRNA疫苗生產流程

第一步：DNA質粒的制備

mRNA疫苗的生產可分為三大階段，一是DNA原液的制備，二是mRNA原液的制備，三是利用脂質微粒進行包封，在此我們以輝瑞/bioNTech SARS-CoV-2疫苗BNT162b2的生產流程為例進行闡述。

原液的制備開始于質粒構建，通常使用的質粒是環形的質粒，質粒上含有設計好的DNA序列模塊，其中包括刺突蛋白的編碼。利用電轉將環形的DNA質粒打入大腸桿菌，使得質粒在大腸桿菌中進行繁殖和擴增，在4天之內就可以得到數以萬億的質粒，提取并且純化DNA質粒，將其它的物質都去除掉。利用酶將環形的DNA質粒切成線狀。將所得的溶液分裝冷藏進行質控，并運送至下一階段的生產加工場所，此階段生產過程耗時10天的時間，加上前后的質控和運輸共耗時約17天。

第二步：體外轉錄

第二階段的目的是將DNA鏈體外轉錄為mRNA。將上一階段得到的DNA鏈和酶和核苷酸等原料混合在容器中，RNA聚合酶會將DNA轉錄成mRNA，這一步驟就是體外轉錄，得到mRNA后將DNA鏈以及其它的物質被去除，mRNA被裝進購物袋大小的塑料包裝中，每袋含有500萬到1000萬劑次的mRNA原料。經過質量控制和運輸到達下一個生產環節，這一個階段耗時大概4天，質控和運輸耗時12天，一共需要16天的時間。

第三步：遞送系統裝載

第三階段就是將mRNA包裹進脂質載體中。脂質懸浮于酒精溶液中，與mRNA接觸并將其包裹，兩種物質通過相反電荷相吸引。之后將原液進行過濾，濾除掉多余的脂質、酒精等等雜質，并最終制成mRNA疫苗溶液。此過程大概消耗12天的時間。此階段是mRNA疫苗生產的最大瓶頸之一，其中一個重要的原因就是市場上面能夠提供脂質載體的供應商有限，因此輝瑞已經在自主研發制造脂質載體。

第四步：灌裝檢驗

在上述的三個生產階段都完成后，mRNA疫苗原液已經完成，只需要灌裝分發。輝瑞在密歇根的工廠能夠在2天內完成100萬劑次的灌裝，隨后經過一系列的2周的各種安全性質控檢測，疫苗便能銷往世界各地，此過程共花費的時間大概19天。

Absin給大家帶來mRNA疫苗生產爆款產品

mRNA疫苗生產明星爆品：

牛痘病毒加帽酶（500U、2000U、10000U）

真核生物中mRNA經轉錄后修飾在5′端形成一個特殊結構，即帽子結構，該結構對 mRNA的穩定、轉運與翻譯過程均有較重要作用。牛痘病毒加帽酶是催化形成帽子結構的有效酶，其由D1和D12兩個亞基組成，兼具RNA三磷酸酯酶活性、鳥苷酰基轉移酶活性和鳥嘌呤 甲基轉移酶活性，可將7-甲基鳥嘌呤帽結構(m7Gppp)連接到RNA的5′末端(m7Gppp5′N)。使用酶促反應為RNA加帽是一種簡單有效的方法，能顯著提高體外轉錄的RNA的穩定性和翻譯能力。的摻入，合成與T7啟動子下游的模板DNA互補的RNA。

產品特點：本產品在合適濃度的加帽緩沖液（Capping buffer），鳥苷三磷酸（GTP），S-腺苷甲硫氨酸（SAM）等存在條件下，能夠在一個小時之內對RNA進行加帽，效率可達到100%，并且保證加帽方向正確。

質量保證：1.SDS-PAGE膠檢測僅可見清晰單一的目的條帶，毛細管電泳檢測純度在95%以上；2.酶動力學實時熒光法顯示無DNA酶及RNA酶污染；3.光度測定法顯示內毒素含量≤10 EU/mg。

T7 RNA 聚合酶（50KU、200KU、1000KU）

T7 RNA Polymerase，即T7 RNA聚合酶，是T7噬菌體DNA編碼的酶，對T7啟動子序列具有高度特異性 。本酶是依賴于DNA的RNA聚合酶，具有 5′→3′的RNA聚合酶活性，可以催化單鏈或雙鏈DNA T7啟動子下游NTP的摻入，合成與T7啟動子下游的模板DNA互補的RNA。

產品特點：該酶對T7啟動子具有高度特異性，不識別其它生物來源的啟動子。可以識別修飾的核苷酸，例如生物素標記、熒光素標記、放射性同位素、標記dNTP，用于各種標記RNA的合成，進行下游實驗。

質量保證：1.SDS-PAGE膠檢測僅可見清晰單一的目的條帶，毛細管電泳檢測純度在95%以上；2.酶動力學實時熒光法顯示無DNA酶及RNA酶污染；3.光度測定法顯示內毒素含量≤10 EU/mg。

全能核酸酶

MultiNuclease全能核酸酶，又稱廣譜核酸酶，是一種來源于Serratia Marcescens的非限制性核酸內切酶。它能夠在非常廣泛的條件下（6 M urea，0.1 M Guanidine HCl，0.4% Triton X100，0.1% SDS，1 mM EDTA，1 mM PMSF）降解所有形式的（雙鏈、單鏈、線狀、環狀或超螺旋形式）DNA和RNA，生成含有5’-磷酸末端的3-5個寡核苷酸殘基片段，廣泛用于去除生物制品中的核酸。

本品經基因工程改造在 Escherichia coli (E. coli)中表達純化，不僅可在科學研究中降低細胞上清和細胞裂解液的粘度，提高蛋白純化效率及功能研究；還可以應用在病毒純化、疫苗生產、蛋白和多糖類制藥工業作為宿主殘留核酸去除試劑，將宿主殘留核酸降至皮克（pg）級別從而提高生物制品功效和安全性；并且可以有效防止細胞治療和疫苗研究中人外周血單核細胞（PBMC）的結團。

該酶與 BacReady-Protein Extraction Solution 和 RIPA LysisBuffer 等蛋白抽提試劑配合使用，從而消除粗提物中的核酸，降低粘度。