日本名古屋大學阿部洋教授等人開發出了一種快速合成高純度傳訊RNA(mRNA)的技術。既往模仿生物反應來製備的方法需要很長的時間,而新方法則通過化學合成實現了高純度的mRNA。通過該技術,還可製備出不易被破壞、穩定性高的環狀mRNA,有望促進疫苗和核酸藥物等領域的生產技術開發。
名古屋大學教授阿部洋等開發出了通過化學合成生產高純度mRNA的技術
mRNA是一種克隆了DNA資訊的物質,起著合成蛋白質所需「設計圖」的作用。目前,mRNA已被應用於疫苗領域,不僅限於傳染症,還在包括癌症疫苗和遺傳性疾病等在内的更廣泛領域獲得應用。
現有的製備方法是製作原始DNA並添加酶等物質來合成mRNA。該方法雖然模擬了細胞内的反應機制,但也會產生出不完整的mRNA。不僅蛋白質的合成量低,還可能引發免疫反應等副作用。
研究團隊此前曾開發了完全化學合成mRNA的技術,以及提取結構完整的mRNA並提高純度的技術。此次,研究人員將這兩項技術結合起來,確立了通過化學合成製備高純度mRNA的製造技術。相比既往生產方法一般需要50天左右的生產週期,用新方法可縮短至1周左右,且實現了藥品應用所需要的高純度。
除直線mRNA外,研究人員還開發出了一種高效合成環狀mRNA的方法。環狀mRNA不易被分解,可在活體內維持較長時間。阿部教授指出,可根據需要靈活選擇不同形態的mRNA,如線性mRNA適用於短時間效果,環狀mRNA適用於遺傳病等需要在活體內長時間發揮作用的情況。這將有助於利用不同的mRNA結構進行藥物開發」。
未來,研究團隊計劃基於基因體分析等提供個性化定製開發mRNA藥物的技術。為了快速供應藥品,有必要開發用於設計mRNA的人工智慧(AI)軟體和自動化製造技術。阿部教授表示:「產業界、政府和學術界之間的合作至關重要。我們希望將其作為日本的一項原創技術加以推廣」。
相關研究成果的論文已發表在英國科學期刊《Nucleic Acids Research》上。
原文:《日本經濟新聞》電子版、2024/11/3
翻譯:JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊:Nucleic Acids Research
論文:Development of hydrophobic tag purifying monophosphorylated RNA for chemical synthesis of capped mRNA and enzymatic synthesis of circular mRNA
DOI:10.1093/nar/gkae847