(一)国内外 MRNA 新冠疫苗的合成工艺
(二)MRNA 制备过程原料
(三)MRNA 制备过程原料成本测算
(五)原材料供应商情况
mRNA 合成过程所需原料及成本测算
(一)国内外 mRNA 新冠疫苗的合成工艺
参考已发表的文献,BioNTech/辉瑞、Moderna 和艾博生物 mRNA 疫苗的合成工艺如下:
1)BNT162b2–BioNTech/辉瑞
三核苷酸 cap1 类似物((m27,3′-O真空装
)Gppp(m2供墨系统
'-O)ApG褥疮防治床垫
)(TriLink)垃圾气化和 N1-甲基假尿苷-5′-三磷酸(m1ψTP)(Thermo 压花器
Fisher Scientifi水溶性抗氧化剂c)取代尿苷-5′-三磷酸(UTP)的存在下,通过 T7 RNA 聚合酶对 DNA 进行纯化和体外转录。 总结:转录采用一步法,帽子类似物作引物;甲基假尿苷取代尿苷。
2)mRNA-1273–Moderna
利用优化的T7 RNA聚合酶介导的转录反应在体外合成了编码序列优化的mRNA, 尿苷被 N1-甲基假尿苷完全取代。转录后,使用牛痘苗封盖酶(新英格兰生物实验室) 和痘苗 2′O-甲基转移酶(新英格兰生物实验室)将 Cap 1 结构添加到 5’端。通过 oligo
dT 亲和纯化纯化 mRNA,通过切向流过滤将缓冲液交换到 pH 为 5.0 的醋酸钠中,无菌过滤,并在-20°C 下冷冻,直到进一步使用。
总结:转录采用两步法,需要加帽酶的参与,甲基假尿苷取代尿苷。
3)ARCoV -艾博生物
该 mRNA 在体外使用 T7 RNA 聚合酶介导的转录从质粒ABOP-028(GENEWIZ) 的线性化 DNA 模板中产生,该质粒编码 SARS-CoV-2 的密码子优化 RBD 区域,并包含 5’和 3‘的未翻译区域(UTR)和一条 poly-a 尾巴,以未修饰的 NTP 作为原料和 T7 聚合酶体外进行 mRNA 的合成,使用了牛痘加帽系统(Vaccinia Capping System ) (Novoprotein) 进行加帽。
总结:转录采用两步法,需要加帽酶的参与。
(二)mRNA 制备过程原料
mRNA 制备过程需要用到的主要原料包括质粒 DNA 模板、一系列酶(主要为 7
种酶)以及底物核苷酸等;
1、模板 DNA 所需原料:质粒
图表 3:mRNA 的结构
DNA 模板生产,主要是质粒的生产。编码抗原的 DNA 模板,通过质粒转染到大肠杆菌大规模体内表达,最后提取和纯化携带目的序列的质粒,即得到 DNA 模板。目前质粒的生产提取和纯化工艺很成熟,可以自建生产线或者外包出去,例如辉瑞自建质粒生产工厂,大部分 mRNA 企业外包,Moderna 和国内企业目前是外包。 制备 mRNA 质粒的要求:质粒用于制备 mRNA,这类 DNA 本身不属于API,DNA需要按照 GMP 规范进行,GMP 质粒要求生产设备必须是专用的、符合 GMP 规范且配备洁净间。
图表 2:临床级别质粒生产流程