客觀日本

北海道大學與信越化學研究核酸藥物製造裝置,可有效製造微顆粒

2022年04月11日 生物醫藥

日本正在開發用於高效生產將RNA(核糖核酸)等注入活體內的「核酸藥物」裝置。開發目標是便於調節顆粒的大小,而且可以少量生產。北海道大學和信越化學工業正在共同開發符合藥物生產質量管理規範(GMP)的裝置。核酸藥物的應用預計會擴大,雙方計劃儘快將該裝置投入實用化。

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北海道大學與住友理工等開發的微流體裝置(供圖:北海道大學渡慶次教授)

核酸藥物中比較有名的是新冠電腦病毒的mRNA疫苗。將RNA注射到活體內後會形成蛋白質,或抑制其他mRNA的功能。容易受損的RNA大多利用脂質等塗覆後再使用。這也是美國輝瑞和美國莫德納的mRNA疫苗採用的方法。

製作用脂質包裹的核酸微粒的方法中比較常見的是「分批法」。即邊混合含核酸的水溶液,邊將混有脂質的酒精一點一點加入容器中。這樣會在脂質中形成含核酸的微粒。不過擴大規模時需要最適化溫度等條件,比較麻煩。而且顆粒大小不均勻,還需要用過濾器等進行篩選。

還有一種使用「微流體裝置」的方式。使核酸水溶液和含脂質的酒精同時流過微米(微米爲100萬分之1米)級流路時,兩種溶液會在流路中混合,形成數十~數百奈米(奈米爲10億分之1米)大小的顆粒。雖然顆粒大小均勻,但存在生產的顆粒尺寸在一定程度上受限等課題。

北海道大學的渡慶次學教授等人組成的研究團隊改良了微流體裝置。開發出了顆粒不容易堵塞,並且可以根據流經流路的水溶液速度改變顆粒大小的方法。住友理工與北海道大學的校辦初創企業Lilacpharma(札幌市)2020年共同開發了研究裝置,已經導入國内的大學。

爲應用於醫療領域,渡慶次教授正與信越化學共同開發符合GMP標準的裝置。透過層疊形成了微流路的玻璃基底層,然後並列排列,可以大量製作均勻的奈米顆粒。

該裝置與書桌差不多大,層疊5層基底層每年最多可生產26噸微粒。設置時節省空間,可以有效製造微粒。

渡慶次教授表示:「該裝置結構簡單,不易堵塞,而且粒度也可透過流速改變。並容易增加產量。還有望較現有產品降低成本」。「雖然目前處於研究階段」(信越化學),但研究團隊希望儘快投入實用化。

作爲競爭對手,加拿大的Precision NanoSystems公司優勢明顯。該公司在研究裝置領域擁有強大的競爭力,生產的GMP標準脂質奈米顆粒製造裝置也已經投入實用化。與藥物代工公司等簽訂了很多合約。

富士膠片於2020年3月與Precision NanoSystems簽訂合約,導入了該裝置,用於代工生產核酸藥物。富士膠片介紹說:「利用微流體裝置製造核酸藥物的方式已逐漸普及。」

日文:藤井寬子、《日經產業新聞》,2022/03/23
中文:JST客觀日本編輯部