【原】毛細(xì)管電泳在mRNA疫苗研究中的質(zhì)控應(yīng)用指南

優(yōu)寧維 2022-07-19 發(fā)布于上海

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mRNA，中文譯名“信使核糖核酸”，是由DNA的一條鏈作為模板轉(zhuǎn)錄而來(lái)的、攜帶遺傳信息能指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的一類(lèi)單鏈核糖核酸。以細(xì)胞中基因?yàn)槟０?，依?jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則轉(zhuǎn)錄生成mRNA后，mRNA就含有與DNA分子中某些功能片段相對(duì)應(yīng)的堿基序列，作為蛋白質(zhì)生物合成的直接模板。

mRNA 作為基因和蛋白質(zhì)之間的重要橋梁，科學(xué)家對(duì)其的研究也一直沒(méi)有停歇。而mRNA 疫苗作為藥物，在近幾年抗擊新冠的征程中更是大放異彩，輝瑞-BioNTech，莫德納先后推出新冠疫苗，國(guó)內(nèi)眾多醫(yī)藥公司，例如沃森生物-艾博生物，斯微生物等也紛紛做出了不少成績(jī)。

質(zhì)控重要性

1.mRNA疫苗的質(zhì)控是為了確保研發(fā)的成品有效性，安全性和可靠性
2.從早期研發(fā)到生產(chǎn)中，原材料，加工流程以及配方輔料等都有可能會(huì)發(fā)生變化，因此更需要可靠的質(zhì)控方法來(lái)確保成品的質(zhì)量
3.如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，導(dǎo)致嚴(yán)重的臨床試驗(yàn)結(jié)果，會(huì)對(duì)消費(fèi)者（患者）產(chǎn)生重大的安全隱患，會(huì)影響藥物的審批
4.不合格的樣品可能會(huì)導(dǎo)致
①不正確的PCR 擴(kuò)增
②質(zhì)粒線(xiàn)性化不佳
③低質(zhì)量的轉(zhuǎn)錄反應(yīng)
④RNA產(chǎn)物中存在DNA殘留
⑤降解的RNA

mRNA疫苗質(zhì)控的指導(dǎo)原則
我國(guó)在2020年頒布的《新型冠狀病毒預(yù)防用mRNA疫苗藥學(xué)研究技術(shù)指導(dǎo)原則（試行）》和2022年3月美國(guó)藥典USP頒布的《Analytical Procedures for mRNA Vaccine Quality》上都明確指出了mRNA疫苗質(zhì)控的要求和基本解決方案，科學(xué)家們可以作為參考。

表 1 mRNA疫苗質(zhì)控指標(biāo)和方法（參考：《Analytical Procedures for mRNA Vaccine Quality》）

毛細(xì)管電泳在mRNA疫苗質(zhì)控的應(yīng)用
接下來(lái)，魯大師就參考這兩份重要指導(dǎo)原則給大家介紹毛細(xì)管電泳法進(jìn)行mRNA疫苗質(zhì)控的方法。

DNA模板質(zhì)控
檢測(cè)時(shí)間點(diǎn)：模板PCR擴(kuò)增后

檢測(cè)目的：
1.檢測(cè)PCR產(chǎn)物濃度和片段長(zhǎng)度，檢測(cè)我們的目的DNA是否已經(jīng)被擴(kuò)增
2.檢測(cè)是否有鹽粒子污染

評(píng)判依據(jù)：
成功的PCR顯示為單峰，如果模板降解這會(huì)顯示多峰。
若基線(xiàn)不平整或者有釘子峰表示存在高鹽離子，若鹽粒子濃度高達(dá)100-200nM，會(huì)抑制mRNA 轉(zhuǎn)錄。

圖 1 正確的模板示意圖：如黑色峰圖顯示質(zhì)粒DNA，有插入片段峰，且長(zhǎng)度在預(yù)期范圍。

RNA體外轉(zhuǎn)錄IVT 質(zhì)控
檢測(cè)時(shí)間點(diǎn)：體外轉(zhuǎn)錄純化后
檢測(cè)目的：檢測(cè)目的mRNA 轉(zhuǎn)錄是否成功，沒(méi)有發(fā)生降解；是否有模板DNA殘留
評(píng)判依據(jù)：mRNA和DNA 片段大小不同

1.模板殘留

2.mRNA完整性

圖 2 出現(xiàn)雜峰多峰表明RNA 發(fā)生降解

質(zhì)控儀器和產(chǎn)品

看到這里屏幕前的你一定很好奇，什么樣的儀器最適合做毛細(xì)管電泳來(lái)做mRNA疫苗質(zhì)控呢？在這個(gè)領(lǐng)域，安捷倫是當(dāng)之無(wú)愧的王者。美國(guó)更是直接把安捷倫的毛細(xì)管電泳寫(xiě)進(jìn)了這次的mRNA疫苗指南，一整個(gè)的大安利。而安捷倫的儀器也是陪伴著輝瑞疫苗從研發(fā)到生產(chǎn)的全過(guò)程。