mRNA疫苗：开启疫苗的新时代

疫情为mRNA登上舞台带来了机遇

2020年初，一场突如起来的传染病大流行带来了巨大变数，疫苗行业再一次崛起。拥有与18年前“非典"罪魁祸首SARS病毒相似的部分结构，SARS-CoV-2相比于SARS拥有了更强大的传染能力和应对温度变化的能力。全球每月新增病例数一直增长，春夏秋冬对于感染没有任何的影响。在这种恶劣的情况下，人类把终结这一疫情大流行的希望寄托在疫苗的出世。各国医疗机构、企业纷纷投入这一领域中。SARS-CoV-2疫苗研发成为重中之重的事情，同时也给予企业巨大的市场空间。全球总人口超过77亿，建立起全球性的免疫屏障需要百亿剂以上的疫苗。在此双重激励下，全球涌现出许多优秀的疫苗企业，以中美在1年内用的速度研制出相应的疫苗，让深陷疫情泥潭的世界看到了曙光。而这些优秀的疫苗中，刚刚登上舞台便最为闪耀的一个品种是mRNA疫苗。mRNA疫苗打破了传统灭活、减毒疫苗的免疫激活模式，创新性地利用人体本身细胞生产抗原，以此激活特异免疫。mRNA疫苗具有*的有效保护率，同时相较于其他创新型疫苗（如：DNA疫苗、病毒载体疫苗）具有更高的安全性。在研发上，mRNA疫苗能够快速地更新迭代以应对不断出现的变异毒株。由于mRNA疫苗不需进行体外转译，因此生产过程也有所缩短，仅需要60-70天。美国疫情的好转印证了mRNA疫苗的有效性。

mRNA疫苗生产流程

第一步：DNA质粒的制备

mRNA疫苗的生产可分为三大阶段，一是DNA原液的制备，二是mRNA原液的制备，三是利用脂质微粒进行包封，在此我们以辉瑞/bioNTech SARS-CoV-2疫苗BNT162b2的生产流程为例进行阐述。

原液的制备开始于质粒构建，通常使用的质粒是环形的质粒，质粒上含有设计好的DNA序列模块，其中包括刺突蛋白的编码。利用电转将环形的DNA质粒打入大肠杆菌，使得质粒在大肠杆菌中进行繁殖和扩增，在4天之内就可以得到数以万亿的质粒，提取并且纯化DNA质粒，将其它的物质都去除掉。利用酶将环形的DNA质粒切成线状。将所得的溶液分装冷藏进行质控，并运送至下一阶段的生产加工场所，此阶段生产过程耗时10天的时间，加上前后的质控和运输共耗时约17天。

第二步：体外转录

第二阶段的目的是将DNA链体外转录为mRNA。将上一阶段得到的DNA链和酶和核苷酸等原料混合在容器中，RNA聚合酶会将DNA转录成mRNA，这一步骤就是体外转录，得到mRNA后将DNA链以及其它的物质被去除，mRNA被装进购物袋大小的塑料包装中，每袋含有500万到1000万剂次的mRNA原料。经过质量控制和运输到达下一个生产环节，这一个阶段耗时大概4天，质控和运输耗时12天，一共需要16天的时间。

第三步：递送系统装载

第三阶段就是将mRNA包裹进脂质载体中。脂质悬浮于酒精溶液中，与mRNA接触并将其包裹，两种物质通过相反电荷相吸引。之后将原液进行过滤，滤除掉多余的脂质、酒精等等杂质，并最终制成mRNA疫苗溶液。此过程大概消耗12天的时间。此阶段是mRNA疫苗生产的最大瓶颈之一，其中一个重要的原因就是市场上面能够提供脂质载体的供应商有限，因此辉瑞已经在自主研发制造脂质载体。

第四步：灌装检验

在上述的三个生产阶段都完成后，mRNA疫苗原液已经完成，只需要灌装分发。辉瑞在密歇根的工厂能够在2天内完成100万剂次的灌装，随后经过一系列的2周的各种安全性质控检测，疫苗便能销往世界各地，此过程共花费的时间大概19天。

Absin给大家带来mRNA疫苗生产爆款产品

mRNA疫苗生产明星爆品：

牛痘病毒加帽酶（500U、2000U、10000U）

真核生物中mRNA经转录后修饰在5′端形成一个特殊结构，即帽子结构，该结构对 mRNA的稳定、转运与翻译过程均有较重要作用。牛痘病毒加帽酶是催化形成帽子结构的有效酶，其由D1和D12两个亚基组成，兼具RNA三磷酸酯酶活性、鸟苷酰基转移酶活性和鸟嘌呤 甲基转移酶活性，可将7-甲基鸟嘌呤帽结构(m7Gppp)连接到RNA的5′末端(m7Gppp5′N)。使用酶促反应为RNA加帽是一种简单有效的方法，能显著提高体外转录的RNA的稳定性和翻译能力。的掺入，合成与T7启动子下游的模板DNA互补的RNA。

产品特点：本产品在合适浓度的加帽缓冲液（Capping buffer），鸟苷三磷酸（GTP），S-腺苷甲硫氨酸（SAM）等存在条件下，能够在一个小时之内对RNA进行加帽，效率可达到100%，并且保证加帽方向正确。

质量保证：1.SDS-PAGE胶检测仅可见清晰单一的目的条带，毛细管电泳检测纯度在95%以上；2.酶动力学实时荧光法显示无DNA酶及RNA酶污染；3.光度测定法显示内毒素含量≤10 EU/mg。

T7 RNA 聚合酶（50KU、200KU、1000KU）

T7 RNA Polymerase，即T7 RNA聚合酶，是T7噬菌体DNA编码的酶，对T7启动子序列具有高度特异性 。本酶是依赖于DNA的RNA聚合酶，具有 5′→3′的RNA聚合酶活性，可以催化单链或双链DNA T7启动子下游NTP的掺入，合成与T7启动子下游的模板DNA互补的RNA。

产品特点：该酶对T7启动子具有高度特异性，不识别其它生物来源的启动子。可以识别修饰的核苷酸，例如生物素标记、荧光素标记、放射性同位素、标记dNTP，用于各种标记RNA的合成，进行下游实验。

质量保证：1.SDS-PAGE胶检测仅可见清晰单一的目的条带，毛细管电泳检测纯度在95%以上；2.酶动力学实时荧光法显示无DNA酶及RNA酶污染；3.光度测定法显示内毒素含量≤10 EU/mg。

全能核酸酶

MultiNuclease全能核酸酶，又称广谱核酸酶，是一种来源于Serratia Marcescens的非限制性核酸内切酶。它能够在非常广泛的条件下（6 M urea，0.1 M Guanidine HCl，0.4% Triton X100，0.1% SDS，1 mM EDTA，1 mM PMSF）降解所有形式的（双链、单链、线状、环状或超螺旋形式）DNA和RNA，生成含有5’-磷酸末端的3-5个寡核苷酸残基片段，广泛用于去除生物制品中的核酸。

本品经基因工程改造在 Escherichia coli (E. coli)中表达纯化，不仅可在科学研究中降低细胞上清和细胞裂解液的粘度，提高蛋白纯化效率及功能研究；还可以应用在病毒纯化、疫苗生产、蛋白和多糖类制药工业作为宿主残留核酸去除试剂，将宿主残留核酸降至皮克（pg）级别从而提高生物制品功效和安全性；并且可以有效防止细胞治疗和疫苗研究中人外周血单核细胞（PBMC）的结团。

该酶与 BacReady-Protein Extraction Solution 和 RIPA LysisBuffer 等蛋白抽提试剂配合使用，从而消除粗提物中的核酸，降低粘度。