对RNA治疗质量控制:会议不断增长的需要

RNA治疗发挥了关键作用在抑制全球COVID-19患病率,由于高度有效的辉瑞/ BioNTech和现代化信使核糖核酸疫苗。而RNA治疗的发展加速了比赛开发COVID-19疫苗,相关的科学突破的涌入RNA治疗空间强调了这一技术的巨大潜力来治疗各种疾病。

的确,21 RNA治疗跨越各种治疗领域目前批准或在后期试验。一些疾病的迹象表明,目前RNA治疗晚期地址包括动脉粥样硬化、巨细胞病毒视网膜炎,冠状动脉疾病,杜氏肌肉营养不良症(DMD),孤儿基因疾病和许多更多。本文将介绍可用的RNA治疗和提供他们的应用程序的概述对COVID-19除了接种疫苗。此外,关键需要有效的质量控制在开发和制造这些疗法将突出显示,以及关键技术,确保其安全有效的交付。

RNA治疗的广阔的世界

RNA治疗是相对简单和廉价的设计和制造,使其具有成本效益的选择比其他类型的精密医学。此外,RNA可以操纵目标任何编码或基因组的非编码区。结果,研究人员可以设计RNA治疗治疗更广泛的罕见和常见疾病的小分子药物和治疗性抗体,因为这些可以只有目标0.05%的由人类基因组编码的蛋白质。RNA治疗可以设计以各种形式取决于他们的目的。主要类型的RNA治疗包括(1)mRNA疫苗,(2)反义寡核苷酸(ASOs),(3)核糖核酸干扰(RNAi), (4) RNA寡核苷酸适配子(5)CRISPR /核酸酶系统。

信使核糖核酸疫苗可以训练免疫系统攻击任何目标,从病毒到肿瘤,以成功COVID-19信使核糖核酸疫苗现代化和默克公司的分别关节,临床分期癌症疫苗。另一方面,ASOs很短,单链寡核苷酸旨在改变目标RNA和增加,减少或修复异常的蛋白表达潜在的疾病表型。这种方法导致了一些药物的批准正确拼接缺陷有关肌肉萎缩症,包括一些个性化的治疗。此外,RNAi是使用短RNA治疗,干扰RNA (siRNAs)或小分子核糖核酸(microrna)抑制基因表达的治疗,例如,神经障碍hTTR与多神经病。RNA寡核苷酸适配子是短暂的单链核酸形成的二级和三级结构相互作用和抑制疾病有关的酶或分子。从其他RNA RNA寡核苷酸适配子是唯一的治疗,因为他们可以在蛋白质水平目标疾病阻止不必要的蛋白质等活动来治疗疾病黄斑变性。最后,CRISPR核酸酶系统采用DNA-targeting sequence-specific指导rna直接永久编辑基因组核酸酶,以降级的突变,导致血液疾病ß-thalassemia和镰状细胞性贫血。

细胞有天然屏障,阻止裸体治疗rna达到他们的目标组织,所以这些疗法需要交付系统穿透细胞。开发人员可能使用各种化学修饰或人们以确保RNA,它需要足够的数量。

而RNA治疗代表一个激动人心的和广泛的精密医学领域,超灵敏的技术需要评估和验证他们的质量、安全性和有效性。

在RNA治疗制造业质量控制要求

与小分子药物和治疗性抗体相比,RNA治疗需要一个名单的质量控制测试集中在精确的核酸定量。这些测试必须提供:

• 量化的RNA治疗,以确保准确的剂量
• 量化的退化或污染物核酸,以确保安全

滴数字PCR (ddPCR)可以提供绝对量化核酸的异常高的精密度和准确度必要的,以确保高质量的产品。ddPCR技术已经被证明有价值在评估期间必要的参数精度高和准确性COVID-19疫苗开发。

ddPCR试验始于分区运行样本到成千上万的悬浮在水、油滴平均每个携带一个核酸链。接下来,一个标准的PCR反应发生在每个液滴中,放大目标与含有荧光标记的引物序列。在反应结束后,液滴读者数量正(荧光)液滴和负(荧光)滴。最后,泊松统计数据用于回顾性确定目标核酸的绝对数量在原始样本。

虽然许多研究者使用反向transcriptase-quantitative PCR (RT-qPCR)使这些测量,这种方法不如ddPCR敏感技术,特别是在评估时少量的目标序列或大量的内源性RNA面具目标RNA序列。此外,RT-qPCR相对量化的标准读出,manually-diluted标准曲线需要绝对量化。这个额外的步骤介绍了人为错误的可能性,减少了检测灵敏度。

使用ddPCR技术优化RNA治疗质量

在实践中,研究人员和制造商可以使用ddPCR技术和RT-qPCR化验。不过,当开发一种新的治疗,他们应该认真的极限RT-qPCR化验和杠杆ddPCR技术时适用。事实上,许多研究人员已经转向ddPCR技术,以确保他们的产品是最高质量的。

背后的科学家在一项研究中,辉瑞/ BioNTech COVID-19 mRNA疫苗ddPCR技术用于描述产品完整性的一个重要元素:保利(A)的尾巴。保利(A)尾组成信使RNA信使RNA分子疫苗确保RNA将翻译和防止退化。如果产品的大量降解,它可以减少疫苗功效。然而,使用ddPCR技术,作者建立了一个足够——85%——RNA的产品保留了聚(a)的尾巴。

在另一项研究中,研究人员证实ddPCR技术是理想的方法来评估一个ASO-based治疗治疗DMD。缺乏功能性抗肌萎缩蛋白导致DMD患者的杀伤力,但疗法诱导外显子不相邻DMD-causing突变可以恢复肌营养不良蛋白的表达。研究者PCR相比,ddPCR、嵌套PCR和RT-qPCR技术统一的评估这些新exon-skipping疗法。他们发现ddPCR技术返回最精确、量化,量化的重复结果外显子跳过功效。

在第三个研究中,研究人员开发一种治疗ß-thalassemia公布CRISPR / Cas9-based方法更换受损α-globulinß-globulin基因功能的基因。他们使用ddPCR量化技术的集成功能ß-globulin基因和验证正确的插入基因组位置(在α-globulin轨迹)。使用ddPCR技术,他们建立了ß-globulin基因整合的频率约0.8张/细胞low-to-undetectable不相干的集成,证实治疗基因剂量的治疗和建立未来的临床开发奠定坚实的基础。

RNA治疗的未来

ddPCR的令人印象深刻的定量技术在RNA治疗空间内展示了其能力维护质量、疗效和安全标准在RNA治疗制造业当前和未来的应用。

公司质量控制措施和技术的发展为确保RNA治疗的安全性和有效性有显著进步领域。鉴于其无与伦比的能力直接量化核酸的精密度和准确度高,ddPCR技术可能会继续为RNA质量控制的标准疗法,使其发展在现在和未来。此外,ddPCR技术工具包,开发者可以很容易地设计和裁缝RNA治疗,给他们一个优势在制药领域前进。

优化方法将RNA治疗安全有效的市场将会打开闸门,设置开发人员解决以前无法治愈的疾病,治疗罕见的遗传疾病,和动员,以减轻未来像COVID-19大流行病毒爆发。