在全球范围内,mRNA疫苗药物研发生产都是一个全新的领域。截止目前,国外仅有一款mRNA疫苗(Pfizer)获批,一款(Moderna)获得FDA紧急授权使用。我国mRNA疫苗药物研发生产正在追赶的过程中,尚无任何mRNA疫苗药物获批。随着越来越多的国内企业布局mRNA疫苗药物管线,对GMP级原料酶的需求与日俱增。近岸蛋白质科技(菏泽)有限公司(简称菏泽近岸)正是在这样的背景下诞生了。
菏泽近岸由苏州近岸蛋白质科技股份有限公司(简称近岸蛋白质)于年6月在菏泽医药港注册成立。近岸蛋白质是一家专注于重组蛋白应用解决方案的高新技术企业,主营业务为靶点及细胞因子类蛋白、重组抗体、酶及试剂的研发、生产和销售,并提供相关技术服务。
菏泽近岸一期项目投资1.2亿元,建设mRNA疫苗原料酶基地,设计产能为年产50亿人份疫苗原料酶,以满足mRNA原料酶的规模化生产需求。目前已完成2条2,L规模发酵、纯化和制剂的规模化生产线建设,部分品种单批次生产规模达千克级。
在菏泽近岸mRNA疫苗原料酶规模化生产前,近岸蛋白质已完成上千次的小试工艺和放大工艺可行性实验探索研究,为后续的放大生产奠定了牢靠的基础。而且,近岸蛋白质拥有高密度发酵表达可溶性蛋白技术、破菌液澄清技术、低丰度目标蛋白的高效分离纯化技术,为酶的高产高质保驾护航。
菏泽近岸的工厂和设备按照《版药品生产质量管理规范》设计建设,厂房、设施、设备具有完备的用户需求说明(URS)、工厂验收测试(FAT)、现场验收测试(SAT)和安装、运行和性能确认(3Q)。制订了完整的年度验证计划和关键设备的验证方案,保证厂房、设施、设备等硬件满足GMP要求。以《版药品生产质量管理规范》为基础,建立了完整的质量管理体系,从人、机、料、法、环等方面建立了相应的标准管理规程(SMP)以及标准操作规程(SOP),保证产品生产过程可控、质量稳定。此外,规模化生产所用的原材料均为无动物源性材料,避免了可能的人畜共患病的病毒带入到终端产品中的潜在风险,保证GMP级原料的安全性。
菏泽近岸将大规模生产以下mRNA疫苗药物生产用酶:
1
BsaI限制性内切酶
BsaI是IIS型限制性内切酶,可在识别序列之外对DNA双链进行酶切,产生5末端突出的粘性末端,识别位点为...5′-GGTCTC(N1/N5)^-3′...。
在mRNA大规模生产中,BsaI限制性内切酶对质粒模板进行酶切,获得高质量线性化质粒模板。
2
T7RNA聚合酶
T7RNA聚合酶是一种依赖DNA的RNA聚合酶,高度识别噬菌体T7启动子序列。该酶以含T7启动子的DNA作为模板,合成RNA。作为生物大分子,mRNA可采取体外转录的方法大规模合成。而T7启动子是目前转录效率最高的一类启动子,因此采用T7RNA聚合酶进行体外转录可获得更多的合成产物。
T7RNA聚合酶用于在体外大规模合成mRNA,合成的mRNA产量高,纯度好,成本可控。
3
牛痘病毒加帽酶、mRNACap2-O-甲基转移酶
使用牛痘病毒加帽酶与mRNACap2-O-甲基转移酶可在mRNA的5末端加上帽结构,称为酶法加帽。此方法在mRNA的5末端引入的帽结构与真核生物体内天然帽结构完全一致。通过酶法加帽可获得最大%的加帽效率。
在合成mRNA后,使用牛痘病毒加帽酶对mRNA进行加帽修饰,使mRNA的5’端获得Cap0结构,进一步使用mRNACap2-O-甲基转移酶将Cap0转化为Cap1。Cap1结构与mRNA稳定性、蛋白翻译产量和mRNA免疫原性有重要关联。
4
Poly(A)聚合酶(加尾酶)
Poly(A)聚合酶不依赖模板的存在,可以催化ATP以AMP的形式依次掺入到RNA的3′末端,即在RNA的3′末端加多聚A尾。Poly(A)聚合酶具有很高的加尾效率,可以在RNA的3′末端加入20~个A碱基。其优势是简便易行,弥补了在载体构建阶段通过化学合成方式引入Poly(A)长度受限的不足。重组表达的Poly(A)聚合酶具有活性高,稳定性好等优点。
在mRNA合成后,Poly(A)聚合酶引入Poly(A)尾可增强mRNA的稳定性,提高mRNA翻译效率,增加mRNA在细胞内翻译为蛋白质的产量。
5
DNaseⅠ
DNaseⅠ是一种脱氧核糖核酸内切酶,可将单链或双链DNA同等程度进行随机分解,生成具有5-P末端寡核苷酸。mRNA的生产需要DNA作为模板进行体外转录,转录完成mRNA合成后这些模板需要从产物中去除。DNaseI可有效去除mRNA合成体系中的DNA模板,而不影响目标mRNA。
在合成mRNA后,DNaseI可方便快捷地去除产物中的DNA杂质。
6
RNA酶抑制剂
RNA酶抑制剂可以特异性抑制RNaseA、B和C活性,能与RNase形成1:1复合体,从而抑制其活性。mRNA生产过程中,RNA酶的污染会导致RNA产物的降解。RNA酶抑制剂可以特异性抑制RNA酶活性。公司的RNA酶抑制剂具有更高的耐热活性,使其适用于更广泛的温度范围,有效保护RNA不被降解。
在mRNA大规模生产中,RNA酶抑制剂可保护mRNA不被RNase降解。
7
无机焦磷酸酶
无机焦磷酸酶可催化无机焦磷酸盐水解生成正磷酸盐,避免无机焦磷酸盐对反应体系中正反应的抑制。体外转录生产mRNA过程中,会产生大量无机焦磷酸盐,对转录造成很大抑制。无机焦磷酸酶可对其进行水解,促进反应平衡向产物生成端移动,从而增加产物的量。
在mRNA大规模生产中,无机焦磷酸酶能够有效水解合成过程中产生的无机焦磷酸盐,从而提高mRNA产量。
相关阅读:
近岸mRNA体外合成及修饰原料酶通过FDADMF备案,助力mRNA药物走向世界
近岸蛋白质与沃森生物签订mRNA疫苗原料战略合作协议
mRNA药物持续火热,mRNA原料供应链建设迫在眉睫
共话疫苗产业发展新机遇近岸蛋白质携重大项目签约上海湾区·生物医药港
重磅!近岸蛋白质荣获中国生物医药供应链最佳品牌服务商
近岸蛋白质与凯莱英签署战略合作,打造mRNA原料全线供应体系
Novoprotein
扫描