Durchbruch in der mRNA-Technologie: Yeasen Enthüllt das Geheimnis der geringen Toxizität und hohen Translationsaktivität von T7-RNA-Polymerase-Mutanten

Künstliches Enzym reduziert schädliche dsRNA ebnet den Weg für sicherere mRNA-Therapeutika

Forscher aus Yeasen Biotechnologie und seine Tochtergesellschaft Molefuture Biotechnology haben einen entscheidenden Durchbruch in der mRNA-Technologie erzielt. Durch die Entwicklung T7-RNA-Polymerase (T7-RNAP)reduzierte das Team die Bildung doppelsträngiger RNA (dsRNA) während in vitro Transkription (IVT) und bietet einen neuartigen Ansatz zur Verbesserung der Sicherheit und Effizienz von mRNA-Impfstoffen und -Therapeutika. Diese Forschung mit dem Titel „Gentechnisch veränderte T7-RNA-Polymerase reduziert die dsRNA-Bildung durch Verringerung der terminalen Transferase- und RNA-abhängigen RNA-Polymerase-Aktivitäten," wurde veröffentlicht in Das FEBS Journal am 3. März 2024. Der Durchbruch wurde angewendet auf Yeasenist neu eingeführt Cleascrip™ T7 RNA-Polymerase in GMP-Qualität (Kat.-Nr. 10629), validiert von mehreren mRNA-Industriepartnern.

Grenzüberschreitende Herausforderungen und Durchbrüche in mRNA-Technologie

Die mRNA-Technologie hat aufgrund ihres breiten Potenzials für Impfstoffe, Krebsimmuntherapie und Gentherapie große Aufmerksamkeit erregt. Die durch T7-RNAP während der IVT erzeugten dsRNA-Nebenprodukte stellen die Branche jedoch seit langem vor Herausforderungen. Als immunstimulierender Faktor löst dsRNA angeborene Immunreaktionen aus, hemmt die Proteintranslation und erhöht das Sicherheitsrisiko für mRNA-Produkte. Herkömmliche Methoden basieren auf komplexen Reinigungsprozessen zur Entfernung von dsRNA, die jedoch sowohl kostspielig als auch ineffizient sind.

YeasenDas Forschungsteam von hat diese Herausforderung durch innovative Methoden gelöst. Durch die Kombination gerichtete Evolution Und semirationales Designentwickelten sie erfolgreich eine Reihe hocheffizienter und wenig toxischer T7-RNAP-Mutanten. Darunter befand sich die kombinatorische Mutante M17 wiesen dsRNA-Werte von nur 1,8 % des Wildtyps, wodurch die Immunogenität deutlich reduziert und die Effizienz der mRNA-Translation erheblich verbessert wird.

Innovative Technologien ermöglichen bahnbrechende Forschungsergebnisse

Das Forschungsteam nutzte die Fluoreszenz-aktivierte Tropfensortierungstechnologie (FADS) in Kombination mit Molekularen Beacon-Sonden, um ein Ultra-Hochdurchsatz-Screening zu erreichen. Sie konstruierten zufällige Mutantenbibliotheken und Einzelpunkt-Sättigungsmutantenbibliotheken, Identifizierung wichtiger Mutanten durch Mikroplatten-Screening.

Abbildung 1: Ultra-Hochdurchsatz-Screening mittels FADS und Molecular Beacon

Abbildung 2: Durch Screening identifizierte wichtige Mutantenvarianten

Letztendlich zeigte der durch DNA-Shuffling optimierte M17-Mutant die beste Leistung. Computersimulationen und funktionelle Experimente zeigten außerdem, dass der M17-Mutant die dsRNA-Generierung effektiv reduziert, indem er RNA-abhängige RNA-Polymerase (RDRP) Aktivität Und Terminale Transferase Aktivität.

Figure 3: M17 Mutant reduziert dsRNA durch unterdrückte RDRP- und Terminal-Transferase-Aktivitäten

Die Ergebnisse der experimentellen Validierung zeigten:

• Bei RAW264.7 Zellen, mRNA transkribiert durch M17 induziert Interferon-beta (IFN-β) Ausdruck nur bei 9,7 % des Wildtyp-Niveaus, was auf eine signifikante Verringerung der Immunogenität hindeutet.
• In HEK293-Zellen ist die Anzahl EGFP-exprimierend Die Anzahl der Zellen nahm zu und die Fluoreszenzintensität blieb stabil, was auf eine deutlich verbesserte Translationseffizienz hindeutet.

Abbildung 4: M17 senkt die Immunogenität bei RAW264.7 Zellen und verbessert die Translation in HEK293 Zellen

Tiefgreifende Auswirkungen auf die mRNA-Industrie

Dieser Durchbruch markiert einen Meilenstein in der Entwicklung der mRNA-Technologie. Bis 2030 wird das Marktvolumen der mRNA-Industrie voraussichtlich 100 Milliarden US-Dollar übersteigen und Impfstoffe, Krebstherapien und Behandlungen seltener Krankheiten umfassen.

Die T7 RNAP-Mutanten, entwickelt von Yeasen Reduzieren Sie die dsRNA-Erzeugung an der Quelle, senken Sie die Produktionskosten und den Reinigungsaufwand und verbessern Sie gleichzeitig die Sicherheit und Wirksamkeit von mRNA-Produkten.

Ein leitender Wissenschaftler des Unternehmens erklärte: „Unsere Forschung zeigt, dass die Verhinderung der dsRNA-Bildung während der Transkriptionsphase effizienter ist als herkömmliche Reinigungsmethoden. Die M17-Mutante setzt einen neuen Maßstab für die Herstellung sichererer und wirksamerer mRNA-Produkte und beschleunigt die Translation von mRNA-Therapien in die klinische Anwendung.“

YeasenInnovationsführerschaft von

Als führender Anbieter von molekularbiologischen Reagenzien,Yeasen und Molefuture konzentrieren sich seit langem auf die Entwicklung von Enzymtechnik und IVT-Technologien. Dieser gemeinsame Erfolg stärkt ihre führende Position in der mRNA-Technologie weiter. Yeasen hat die GMP-zertifizierte Cleascrip T7 RNA-Polymerase (Kat.-Nr. 10629) auf den Markt gebracht, die den dsRNA-Gehalt deutlich reduziert und sich ideal für die Entwicklung von mRNA-Impfstoffen und -Medikamenten eignet.

Yeasen plant, diese Mutanten in seine IVT-Reagenzienkits zu integrieren und aktiv mit globalen mRNA-Entwicklern zusammenzuarbeiten. Ein Mitbegründer des Unternehmens bemerkte: „Dies ist erst der Anfang. Wir werden T7 RNAP weiter optimieren, um maßgeschneiderte Lösungen für unterschiedliche therapeutische Bedürfnisse zu liefern.“

Zukunftsaussichten: Das grenzenlose Potenzial der mRNA-Technologie

Da die mRNA-Technologie zunehmend in die Behandlung chronischer Krankheiten und die personalisierte Medizin Einzug hält, YeasenDie Innovationen von verleihen der Branche neuen Schwung. Durch die Minimierung der mit dsRNA verbundenen Immunrisiken stehen mRNA-Therapien vor einer breiteren klinischen Anwendung. Yeasen fordert eine Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Industrie, um die nächste Phase der mRNA-Durchbrüche auf der Grundlage dieser Forschung voranzutreiben.

Um Yeasen Biotechnologie

Yeasen Biotechnology (Shanghai) ist ein führender Anbieter von molekularbiologischen Reagenzien, Enzymen und kundenspezifischen Dienstleistungen und engagiert sich für die Förderung der biowissenschaftlichen Forschung und der therapeutischen Entwicklung. Mit Fokus auf Qualität, Innovation und Kundenzusammenarbeit Yeasen unterstützt Wissenschaftler und Unternehmen weltweit dabei, das Potenzial der Biotechnologie zu erschließen.

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Nachfolgend sind repräsentative Produkte aufgeführt, die von Yeasen. Weitere Größen sind verfügbar.Unsere Produkte sind optimal aufeinander abgestimmt und gewährleisten so höchste Leistung und Reproduzierbarkeit. Wir bieten auch maßgeschneiderte Dienstleistungen an. Wenn Sie an einem Produkt interessiert sind, das nicht in der Liste aufgeführt ist, kontaktieren Sie uns. Wir arbeiten gemeinsam mit Ihnen an der Lösung Ihrer Anforderungen.