作者:Henrik Ihre 博士,Cytiva 战略技术总监
一年内两款“新”的mRNA 疫苗相继完成开发、测试和上市销售,这是一项了不起的成就。Moderna 与 Pfizer-BioNTech 等公司在 mRNA 技术领域的不断探索与努力,让回归正常生活指日可待。就某些方面而言,您或许认为是 Covid-19 疫情加速了 mRNA 类药物发展的步伐 — 但实际上 mRNA 技术早在二十世纪七十年代就已经萌芽。在这项技术的背后,科研人员进行了大量的幕后工作来帮助 mRNA 药物实现规模化生产并安全分销于世界各地。 50 年前,科学界对该技术的讨论已经非常热烈,鉴于当时并没有迫切的需求,以及mRNA分子的递送方法和技术尚未发明导致无法完成高效可靠的递送,因此这项技术并没有很快实现“商业化”。
如今,mRNA 技术已经成为生产预防性疫苗的一种灵活、通用的途径。这种分子的潜力也得到了极大地发挥 – 包括用于生产个性化抗癌疫苗、再生疗法以及对于一些疾病的系统性疗法,后者现在主要通过每天注射重组蛋白来进行治疗。
新型 mRNA 疫苗之所以能在 2020 年快速上市,是多种因素共同作用的结果,例如:迫切的市场需求、对 mRNA 疗法数十年的研究,以及像 Cytiva 这样的生命科学公司对生物制药行业的支持,包括为新型分子药物的开发和生产提供针对性的工具、设备和工艺解决方案。
mRNA 类药物的生产过程非常复杂。它包含许多关键步骤,例如设计和生产含 mRNA 药物所需遗传信息的质粒。这些质粒通常采用大肠杆菌发酵工艺生产,然后进行收获、纯化并作为模板用于酶促体外转录 (IVT) 工艺,从而得到所需的 mRNA 分子。mRNA 分子生产完成后,需要进行纯化去除各种副产物和杂质,然后才能安全地封装制剂(例如脂质纳米粒 (LNP))供患者使用。
mRNA 药物的迅速上市震惊了所有人,同时大家也意识到,目前的工艺和技术方案还有很大的优化空间。考虑到之前的状况下,需要将首批 mRNA 疫苗快速带给全世界。因此多项工艺是在现有的工具和设备基础上进行开发,其设计未必符合理想的 mRNA 生产工艺或优化需求。
如今,这项技术已经在预防性疫苗领域颇有成效,接下来将探索其在其他治疗领域的应用,或许抗癌疫苗就是下一个可行的目标。由于个性化抗癌疫苗只供少数人使用,而对抗疫情的预防性疫苗需求量往往动辄数十亿剂次,不难想象,两者的mRNA生产工艺、生产时间与产量将差异巨大。
毋庸置疑的是,mRNA 技术以及实现该技术的研发人员和工具帮助我们让世界走出阴霾,更加美好。 mRNA 药物前景光明,且显著丰富了制药手段,但我们仍需不断探索开发新型、专用的产品工艺,以满足不同的生产规模与上市时间需求。
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