Uporaba tehnologije membranske filtracije pri proizvodnji mRNA cepiva

Uporaba tehnologije membranske filtracije pri proizvodnji mRNA cepiva

 

Uvod v ozadje

Po več kot 30 letih raziskav cepiva mRNA pritegnejo veliko pozornosti v času, ko po svetu divja pandemija COVID-19. Kot nova tehnologija cepiva ima mRNA cepivo prednosti kratkega raziskovalnega in razvojnega cikla, nizkih stroškov, širokega spektra izbire antigenov in dobrega zaščitnega učinka. V primerjavi s tradicionalnimi podenotnimi cepivi in ​​inaktiviranimi cepivi ima mRNA cepivo velik potencial in je postalo temni konj na področju biološke medicine, ki lahko prinese subverzivne spremembe na področju biološke medicine.

 

mRNA

Messenger RNA (mRNA) je vrsta enoverižne ribonukleinske kisline, ki je prepisana iz verige DNA kot predloge in nosi genetske informacije, ki lahko vodijo sintezo beljakovin. Po transkripcijski tvorbi mRNA po principu komplementarnega združevanja baz na podlagi genov v celicah vsebuje mRNA bazne sekvence, ki ustrezajo nekaterim funkcionalnim segmentom molekul DNA, ki se uporablja kot neposredna matrica za biosintezo beljakovin. Čeprav mRNA predstavlja le 2 % do 5 % celotne RNA celice, je najbolj raznolika, metabolizem je zelo aktiven in je neke vrste RNA z najkrajšo razpolovno dobo, ki se razgradi v nekaj minut do nekaj ur po sintezi.

 

mRNA cepiva

mRNA je naravno prisotna molekula, ki nosi "načrt" človeških celic za proizvodnjo ciljnih proteinov ali imunogenov, ki aktivirajo imunske odzive v telesu za boj proti različnim patogenom. Cepiva mRNA uporabljajo genetsko zaporedje virusa in ne samega virusa, zato cepiva mRNA nimajo virusnih komponent in tveganja okužbe. Hkrati imajo mRNA cepiva tudi kratek raziskovalni in razvojni cikel, ki lahko hitro razvije nova kandidatna cepiva za boj proti variacijam virusa. Dvojni mehanizem humoralne in T-celične imunosti, močna imunogenost, brez potrebe po adjuvansih in enostavnost množične proizvodnje podpirajo ključne prednosti globalne ponudbe. Cepivo mRNA je nova vrsta cepiva z nukleinsko kislino, ki spada v tretjo generacijo cepiv. V primerjavi s tradicionalnimi cepivi so mRNA cepiva podobna virusnim okužbam in z injiciranjem po navodilih poklicnih zdravnikov lahko sintetizirajo protein S v človeškem telesu in nato s simulacijo virusne okužbe spodbudijo telo k tvorbi protiteles. Cepivo mRNA ima prednosti hitre znotrajcelične ekspresije, hitrega odziva, močne imunogenosti, visoke učinkovitosti in varnosti, kratkega raziskovalnega in razvojnega cikla ter enostavne obsežne proizvodnje. V zadnjih nekaj letih so različna mRNA cepiva proti steklini, gripi in drugim nalezljivim boleznim začela klinična preskušanja in pokazala so dobre možnosti za uporabo. Med epidemijo COVID-19 je uspešna uporaba cepiv mRNA dodatno potrdila platformo in odprla vrata za uporabo cepiv mRNA pri preprečevanju nalezljivih bolezni, zlasti na področju veterine.

 

Postopek izdelave mRNA cepiva

Nenaden pojav COVID-19 konec leta 2019 je spremenil podobo biomedicinske industrije. Tehnologija cepiva mRNA je bila raziskana in tudi zaradi nenehnih prizadevanj znanstvenikov v zadnjih 30 letih, kar je omogočilo njegovo uporabo pri ljudeh. Virus je zelo variabilen patogen in tehnologija cepiva na osnovi mRNA lahko hitro spremeni ciljni protein in doseže hitro in obsežno proizvodnjo, kar pozitivno vpliva na preprečevanje okužb z virusnimi boleznimi. COVID-19 je odprl vrata cepivom, ki temeljijo na mRNA, in pristopom k preprečevanju s cepivi mRNA za druge hude bolezni, vpliv in pomen spodbujanja tehnologij cepiv, ki temeljijo na mRNA, pa bi lahko segal daleč onkraj samo preprečevanja COVID-19.

V zadnjih letih so mRNA cepiva močno napredovala, tehnologija uporabe pri preprečevanju in zdravljenju različnih tumorjev in nalezljivih bolezni pa se je postopoma razvijala in dozorevala, različna mRNA cepiva so vstopila v klinična preskušanja. Vendar pa se kot nova tehnologija za razvoj cepiva cepivo mRNA še vedno sooča z nekaterimi težavami in izzivi pri raziskavah in razvoju, pri razvoju procesa pa je še veliko težav, ki jih je treba premagati. Da bi resnično uresničili terapijo z mRNA za bolnike, moramo nenehno prepoznavati težave, poiskati težave in jih reševati.

Trenutno je proizvodni proces mRNA cepiva zapleten in okoren, vendar tehnologija membranske filtracije teče skozi celoten proizvodni proces mRNA cepiva.

 

Tehnika membranske filtracije

Tehnologija membranske filtracije se nanaša na tehnologijo membranskega ločevanja, ki jo poganja pritisk. Pod določenim pritiskom, ko tekočina teče skozi površino filma, veliko majhnih por na površini filma dovoljuje samo vodi in majhnim molekulam, da prehajajo skozi in postanejo prepustna tekočina, in snov v tekočini, katere prostornina je večja potem se mikroodprtina na površini filma ujame na vstopno stran filma za tekočino in postane koncentrirana tekočina, da se doseže namen ločevanja in koncentriranja tekočine. Membranska filtracija kot nova visoko učinkovita tehnologija ločevanja, koncentracije, čiščenja in čiščenja ima prednosti enostavnega delovanja, majhnega talnega prostora, brez fazne spremembe in novih onesnaževal v procesu obdelave, dobrega učinka ločevanja itd. se je v zadnjih 30 letih hitro razvil in se pogosto uporablja v petrokemični industriji, tekstilni lahki industriji, hrani, medicini, varstvu okolja in drugih področjih.

 

Uporaba tehnologije membranske filtracije pri proizvodnji mRNA cepiva

V različnih fazah proizvodnje cepiv mRNA je treba zaradi različnih produktov, nečistoč in eksperimentalnih namenov uporabiti različne oblike filtracije s tangencialnim tokom in produkte membranske filtracije.

(1) LNP ultrafiltracijsko čiščenje/koncentracija

Potem ko je mRNA združena s pozitivno nabitim materialom (mikrofluidno zapakiran LNP), je potreben postopek čiščenja/koncentracije z ultrafiltracijo. V procesu proizvodnje mRNA cepiva je mogoče izbrati membransko ovojnico ali votla vlakna z ustrezno odprtino glede na velikost delcev kompleksa mRNA-LNP, da odstranimo nekombinirano mRNA in proste lipide, povečamo koncentracijo kompleksa mRNA-LNP, zamenjamo pufer, prilagodite pH vrednost itd.

(2) sterilizacija in filtracija

Postopek baktericidne filtracije je proizvodni proces pridobivanja sterilnega filtrata z odstranjevanjem mikroorganizmov v tekočini skozi baktericidni filter. Postopek baktericidne filtracije ne sme negativno vplivati ​​na kakovost proizvoda. V proizvodnem procesu cepiv mRNA se običajno uporablja filter z velikostjo por 0,22 μm za odstranjevanje mikrobnih kontaminantov, kot so bakterije, in izboljšanje varnosti cepiv mRNA.

 

O Guidlingu

Guidling Technology je nacionalno visokotehnološko podjetje, ki se osredotoča na biofarmacevtiko, celično kulturo, čiščenje in koncentracijo biomedicine, diagnostiko in industrijske tekočine. Uspešno smo razvili centrifugalne filtrirne naprave, ultrafiltracijske in mikrofiltracijske kasete, virusni filter, sistem TFF, globinski filter, votla vlakna itd., ki v celoti izpolnjujejo scenarije uporabe biofarmacevtskih izdelkov, celične kulture itd. Naše membrane in membranski filtri se pogosto uporabljajo pri koncentraciji, ekstrakciji in ločevanju predfiltracije, mikrofiltracije, ultrafiltracije in nanofiltracije. Naše številne linije izdelkov, od majhnih laboratorijskih filtrov za enkratno uporabo do proizvodnih filtrirnih sistemov, testiranja sterilnosti, fermentacije, celične kulture in več, izpolnjujejo potrebe testiranja in proizvodnje. Guidling Technology se veseli sodelovanja z vami!