正在崛起中的mRNA药物

mRNA又称为信使RNA,是由DNA的一条链为模板转录而来,携带遗传信息,能指导蛋白质合成的一类单链核糖核酸。mRNA于20世纪60年代首次被科研人员发现,现在已成为备受瞩目的基础学科和应用研究领域。对mRNA的理解也一直在变化,从作为DNA到蛋白的中间物,到认为它是在所有生命器官中调节基因功能的多功能分子。基于这些变化,出现许多不同类型的基于mRNA的疗法。1990年,Wolff等首次报道肌内注射mRNA到小鼠骨骼肌产生编码蛋白的表达,此后,基于mRNA的治疗被广泛应用,包括肿瘤免疫治疗、传染病疫苗、蛋白替换和细胞基因工程。2001年,离体mRNA转染树突状细胞首次进入临床试验。过去二十年间,基于mRNA的临床试验已开展数百个。

mRNA在人体中的作用机制

理论上,mRNA拥有能够合成任意一种蛋白质的潜力,由于其具有经济、安全、快速、灵活等特点,mRNA药物在传染病预防、癌症和包括罕见病在内的多种疾病治疗领域具有巨大的应用潜力。

将mRNA制成疫苗或者药物,相当于送出一张可以在人体内生成药物工厂的“施工图纸”,根据这张图纸,mRNA可以在细胞内翻译表达而无需进入细胞核,因此相比于DNA药物,mRNA药物并没有整合人体DNA的风险,也可作用于传统蛋白药物(如抗体等)无法触及的胞内靶点。

mRNA药物的作用机理

但在mRNA被发现的最初几十年,不稳定性和免疫原性等问题阻碍了mRNA的发展。最近几年,通过在mRNA序列中引入经过修饰的核苷,并开发出RNA递送系统,这些关键问题基本得到解决。许多证据表明,mRNA不仅能介导更优的转染效率和更长的蛋白表达时间,而且和DNA相比具有更大优势。一是mRNA无需进入细胞核即可发挥功能,到达细胞质中mRNA即启动蛋白质翻译;而DNA需要先入核,然后转录成mRNA,这个过程使DNA的效率低于mRNA,因为其功能取决于细胞分裂过程中核被膜的破坏。另外mRNA免疫源性低,不易触发机体免疫反应,半衰期短、代谢产物纯天然,没有持续累积毒性的风险。二是与DNA和病毒载体相比,mRNA不会插入基因组,而只是瞬时表达编码蛋白,因此,由于其低插入风险,为药物研发人员提供了绝佳的安全选择,很多难成药的蛋白或胞内蛋白均可由mRNA编码表达。三是mRNA很容易通过体外转录过程合成,这个过程相对廉价,并且可以快速应用于各种疗法。因此从制药行业的角度来看,mRNA是一种非常有潜力的候选药物,可以满足基因治疗、癌症治疗以及开发疫苗等的需求。

mRNA药物研发及生产流程图

抗击新冠肺炎疫情,使mRNA技术受到极大的关注。全球mRNA技术47%应用于传染病领域,30%应用于肿瘤治疗领域,17%应用于蛋白质替代以及基因治疗。目前mRNA药物的研发以肿瘤疾病与蛋白质替代疗法为主,全球范围mRNA药物管线数量超过70项。虽然目前国内从事mRNA研发的企业还屈指可数,且都处于起步阶段,但疫情也让国内从事mRNA研发的企业赢得了市场和资本的关注。

据相关统计,全球累计有超150种mRNA药物及疫苗研发管线,主要针对传染病、肿瘤疾病、蛋白质替代与基因治疗,目前大多数管线处于早期阶段。过去五年,约有80多个项目筹集了超过90亿美元的资金;与2019年相比,2020年mRNA技术领域的投资金额大幅增加,增幅约70%。我国mRNA制药领域的发展虽起步较晚,但随着资本市场的投入和更多企业的布局,以及技术的日趋成熟,国内mRNA药物将会快速崛起,跨入一个新的阶段。(信息来源:中国食品药品网)

(0)

相关推荐