Dr. Hans-Joachim Muhr

„Analytické přístroje společnosti METTLER TOLEDO usnadňují přesné měření klíčových parametrů, jako jsou čistota a koncentrace, což jsou klíčové parametry pro optimalizaci výtěžnosti a zajištění integrity výrobku v oblasti terapie mRNA.

Dr. Hans-Joachim Muhr, Segment Business Development Manager

Stabilita

Prst vědce držící kapalinu

mRNA je ze své podstaty nestabilní molekula, která je vysoce citlivá na teplotu a náchylná ke spontánní autohydrolýze. To má vliv na její odolnost během přepravy, skladování a léčebnou aplikaci. Aby zůstala stabilní, mRNA musí být skladována při velmi nízkých teplotách, nicméně může časem degradovat, a to i za optimálních podmínek.

Imunogenita

vědec pracující v laboratoři s mRNA

Exogenní RNA je imunogenní, což znamená, že terapie mRNA může způsobit závažné imunitní reakce, které překračují požadovanou odpověď na cílový antigen, a představují významnou překážku v jejím zavedení u člověka. Úprava uridinových bází a návrh sekvencí ke snížení množství dvouvláknové RNA pomáhá snížit nežádoucí imunogenicitu, imunogenicita nicméně zůstává důležitým problémem, na který musí být během budoucího recepturování brán ohled. Zbytková DNA použitá při výrobě léčiv využívajících mRNA může významně přispívat k nežádoucím imunitním reakcím u příjemců, není-li z receptur adekvátně odstraněna.

Translační efektivita

vědci pracující na počítačích

Aby měla terapie mRNA terapeutický účinek, léčiva využívající mRNA musí být translatovány pomocí endogenních translačních strojních zařízení. Dřívější iterace léčiv využívajících mRNA však vykazovaly neefektivní rychlost translace, což snižovalo účinné terapeutické dávkování.

Překážky ve výrobě

velkokapacitní výrobní pipety

Rozsáhlá výroba mRNA je omezena náklady na reakční činidla a složitými technickými procesy. Obzvláště nákladným krokem je RNA capping, který vyžaduje velké množství drahých reakčních činidel. Dřívější reakční činidla používaná k uzavírání měla také nízkou účinnost uzavření a mohla poskytovat netranslatovatelné molekuly mRNA.

icon

Formáty mRNA

Molekuly mRNA se nyní vyrábí v různých formátech, včetně cirkulární RNA a samoamplifikující RNA. Tyto formáty pomáhají překonat problémy se stabilitou, imunogenicitou a dávkováním. Zlepšení optimalizace kodonů pomohlo vyřešit problémy s efektivitou translace a strukturální stabilitou.

icon

Výrobní inovace

Nástup nových uzavíracích reakčních činidel odstranil významnou překážku při velkoobjemové výrobě mRNA. K rychlejším vývojovým cyklům navíc výrazně přispívá všeobecná zlepšení v oblasti automatizace laboratoří, skladování, vážení a analytických přístrojů. Inovace rovněž umožnily provedení specifických procesů, které dříve vyžadovaly samostatné reakce v jediném výrobním kroku. Například in vitro transkripci a capping lze nyní provádět ve stejné směsi, což zjednodušuje výrobní pracovní postupy.

icon

Zaváděcí systémy

Rychlý pokrok zaznamenaly zaváděcí systémy mRNA, zejména v oblasti lipidových nanočástic (LNP). Zaváděcí systémy LNP pomáhají udržovat stabilitu mRNA během zavedení a snižovat imunogenicitu.

Onkologie

doktoři v nemocnici

Vzhledem ke své genetické nestabilitě se u rakoviny často vyskytují neoantigeny, které je odlišují od zdravé tkáně. To znamená, že imunitní systém může být trénován tak, aby ničil rakovinné buňky, podobně jako při ničení napadajícího patogenu. Vakcíny proti rakovině založené na mRNA fungují tak, že dodávají mRNA kódující specifické rakovinné antigeny, které následně trénují imunitní systém, aby rozpoznával a napadal rakovinné buňky. Vakcíny mRNA představují přední technologii pro individuální přístupy k léčbě rakoviny, přičemž probíhá více než sto klinických studií k hodnocení léčiv využívajících mRNA pro léčbu různých typů rakoviny.

Infekční onemocnění

vědec v laboratoři

Technologie mRNA mají potenciál pro rychlý návrh a vývoj, což je činí neuvěřitelně užitečnými jako prostředek léčby infekčních onemocnění. mRNA může teoreticky kódovat prakticky neomezený počet jedinečných proteinů. To znamená, že ji lze snadno použít k léčbě nově se objevujících patogenů, například během pandemie COVID-19, ale také k léčbě rychle se vyvíjejících onemocnění, jako je HIV a chřipkové viry. Vakcíny založené na mRNA by mohly urychlit každoroční vývoj vakcín proti chřipce, uvolnit zdroje a zajistit efektivní zavádění vakcín. Vakcína na bázi mRNA proti viru Epstein-Barrové je ve fázi klinického hodnocení I.

Autoimunitní onemocnění

lékař mluví s pacientem

Tato onemocnění se vyskytují, když imunitní systém napadne zdravou tkáň hostitele. Mohly by být zavedeny technologie mRNA k navození imunitní tolerance a prevenci zánětlivých reakcí proti vlastním antigenům nebo specifickým typům tkání. Na základě kódování proteinů nebo peptidů, které modulují imunitní reakce, mohou léčiva využívající mRNA podporovat tvorbu regulačních imunitních buněk nebo tolerogenních proteinů. Terapie založená na mRNA od společnosti Moderna , která kóduje interleukin 2 za účelem rozšíření populací T-regulačních buněk, je nyní v klinickém vývoji.

Navzdory pokroku v technologii mRNA a zvýšení efektivity její výroby není tato technologie zdaleka optimalizována a stále je třeba řešit výzvy v mnoha zásadních oblastech.

icon

Pomalá výroba

Současné procesy nemají plně implementovanou automatizaci a nepřetržité zpracování, což vede k pomalejšímu terapeutickému vývoji mRNA. Nedostatky ve výrobě mohou rovněž zvýšit počet cyklů zmrazení a rozmrazení, kterým je mRNA vystavena během vývoje, což snižuje výtěžnost výroby a ovlivňuje kvalitu.

icon

Skladování

Velkoobjemová výroba mRNA naráží na problémy s dlouhodobým skladováním. Lyofilizace se osvědčila jako způsob skladování zapouzdřených léčiv založených na mRNA při vyšších teplotách, což může pomoci zmírnit logistické problémy v distribučním řetězci. Je však známo, že tento způsob skladování ovlivňuje účinnost zapouzdření.

icon

Náklady

Automatizace pomůže snížit náklady na velkoobjemovou výrobu. Výroba mRNA specifické pro pacienta v menším měřítku však bude pravděpodobně i nadále velmi nákladná a náchylná k nedostatkům. To by mohlo omezit použití mRNA v oblasti personalizované medicíny, zatímco aplikace, jako jsou velké vakcinační programy, budou ovlivněny méně.

icon

Imunogenita a toxicita

Škálování procesů kontroly kvality, jako je chromatografie, je další výzvou, kterou je třeba překonat za účelem odstranění nevhodných imunostimulačních molekul z terapeutických receptur mRNA. Některé systémy pro zavedení mRNA mají tendenci se hromadit v játrech a vést k jaterní toxicitě. Proto je důležitý vývoj technologií, které cílí LNP na konkrétní orgány.

peptidová molekula

Peptidová terapeutika

Umožnění přesné, škálovatelné výroby život měnících peptidů

Průvodce kontrolou kvality ve farmaceutických laboratořích

Průvodce kontrolou kvality ve farmaceutických laboratořích

Jak dosáhnout shody s farmaceutickými předpisy v laboratoři a jak ji dodržovat

Chci...
Need assistance?
Our team is here to achieve your goals. Speak with our experts.