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    赛科成mRNA疫苗解决方案
    发布日期:2024.07.25

    mRNA疫苗是基于选定抗原的蛋白质序列而对mRNA进行编码,并通过特定递送系统进入细胞质内,在细胞内产生特定的蛋白。其引发适应性免疫反应的关键,是树突状细胞成功靶向MHC I类和MHC II类分子,并呈递由mRNA编码的表位。


    在过去不久之前,新冠疫情的爆发让mRNA疫苗借此登上了舞台,并大放光彩。与传统疗法相比,mRNA技术由于利用人体细胞直接在体内表达蛋白,因此有效性更佳尤其适用于一些不能成药的靶点;另外,mRNA开发成本低,能极大缩短药物和疫苗的开发周期和成本。目前,mRNA药物的研究主要集中于肿瘤免疫治疗、传染性疾病疫苗、蛋白替代疗法等。全球已有十余款mRNA疫苗产品上市,更多的临床试验在近几年如雨后春笋般涌现。如何放大生产、降本增效,是摆在mRNA生产企业面前的难题。

    mRNA疫苗解决方案.png

    mRNA疫苗生产流程:

    从整体上看,mRNA疫苗开发过程主要分为序列设计、微生物发酵生产质粒、质粒的提取与纯化、线性化、体外转录、mRNA的纯化和包封等几个核心环节。

    mRNA疫苗解决方案配图2.png

    mRNA疫苗制备流程关键的部分是无细胞体系,是依赖于反应温度的酶促反应。在整个生产流程中,外源性RNase污染的控制、可放大性、流程设计和控制以及制造成本是生产人员始终关注的问题。


    赛科成mRNA疫苗解决方案

     ☑质粒生产 

    质粒存在于许多细菌以及酵母菌等生物中,是细胞染色体外能够自主复制的很小的环状DNA分子。质粒容易设计,也易于大量获取,比起μg级别的PCR产物,线性化的质粒更适合作为大规模体外转录的模板。

    质粒通过大肠杆菌的大规模或小规模发酵可以大量制备。赛科成推出各类发酵罐,适用于不同规模和工艺要求下的微生物发酵。

    ➤GMP级别质粒的小量经济生产方案

    SKC600摆床生物反应器
    10L、20L、50L

    特有的一次性发酵袋

    SKC600-1.jpg


    ➤质粒小规模生产

    SKC700微生物发酵罐
    1L、3L、5L、7L、10L、15L、20L

    SKC700-658X450.jpg

    ➤质粒大规模生产

    SKC810自动原位灭菌不锈钢发酵罐

    65L、125L

    SKC810 65L不锈钢发酵罐.png

    从发酵罐中得到的菌体,一般通过收获和微滤后,通过碱裂解释放出内容物。质粒DNA常见有超螺旋、开环和线性三种构型,而超螺旋作为最理想的构型,如何得到尽可能多的超螺旋质粒、并保持其完整性,和工艺流程中的关键工艺参数密不可分。


    ➤碱裂解

    SKC400质粒碱裂解混匀器

    止液杆配合定制化一次性耗材,实现溶液II、溶液III的依次手动或自动加入

    SKC400质粒碱裂解混匀器带管子.png


     ☑线性化模板制备 

    线性化模板的质量不仅会影响体外转录的效率,还会直接造成其转录而成的mRNA的异质性差异。所以如何既保证大体积反应中限制性内切酶的高活性,又要避免其星号活性,是生产中最为需要留心的问题之一。

    ➤各种体积的液体储存

    一次性2D/3D储液袋【已获DMF备案

    可根据实际需求定制化生产

    2D袋+3D袋.jpg

    ➤一次性流体连接

    热塑管无菌接管机兼容所有常用热塑管规格

    接管机.jpg


    ➤流体管路断开

    热塑管无菌封管机

    热塑管封管机.png

     ☑体外转录 

    mRNA可以通过体外转录(IVT)大规模合成。体外转录是一种酶促反应,需要的原材料为纯化后的线性DNA模板(含有启动子序列)、三磷酸核糖核苷酸、含DTT和镁离子的缓冲液体系,以及适当量的噬菌体RNA聚合酶。转录反应所需的具体条件取决于特定应用所需RNA的量。另外mRNA需要进行5’加帽、3’加尾及核苷酸修饰,以提高其结构的稳定性和体内的半衰期,并使其具有更高的活性和更低的免疫原性。在体外转录后,通常还需要进行DNase的处理,以去除反应中的DNA模板。


    ➤封闭式大体积酶促反应

    SKC400体外转录反应器

    工作体积50mL-100L

    混匀器透明背景20231010.png

    ● 剪切力低,混匀效率高
    ● 封闭系统,避免手工操作引入外源RNase污染
    ● 对比传统搅拌混匀方式,可形成标准化操作流程,易于验证
    ● 可根据体积定制托盘和混匀袋尺寸,满足从小试到放大的工艺需求
    ● 无需一次性搅拌子,耗材成本低
    ● 可个性化配置功能模块,比如低温、加热、pH、电导率等


     ☑包封、制剂 

    mRNA必须穿过细胞膜才能到达细胞质。由于mRNA分子带有负电荷,且具有相对较大的尺寸(300-5000 kDa)及高度可降解性,这些因素会阻碍其被动通过细胞膜,因此这一步骤极具挑战性。为了克服这一点,目前的已经开发出了几种不同的策略传递,包括直接注射裸mRNA、与脂质体、聚合物或肽的偶联或通过转染树突状细胞(DC)进行递送等。


    ➤密闭式配储液

    SKC400一次性磁力搅拌配液系统【SS304拉丝表面】

    50L、100L、200L、500L、1000L、2500L

    200L储液车-658X450.jpg


    ➤料液储存、转运和现场分配

    可拆装移动式支撑装置

    50L、100L、200L

    可拆装移动式支撑装置白色背景.jpg

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