将对最优候选载体进行临床转化
据介绍,在认识到 mRNA 药物的巨大潜力后,该团队在 mRNA 的体外转录制备、mRNA 递送、mRNA 的应用研究三个子方向上开始布局。
其中,针对 mRNA 递送的研究,包括了脂质体纳米颗粒和聚合物纳米等载体;针对 mRNA 的应用研究,则包括 mRNA 疫苗、蛋白质替代疗法、基因编辑等。
而本此工作是基于聚合物载体递送 mRNA 的一个项目。在策划课题时,其目标是研发出高效且低毒的单组分聚合物载体。
在调研几乎全部现有 mRNA 聚合物载体之后,研究团队一起理解和讨论 mRNA 载体的设计原则,最终确定下选题,并进行了可行性论证。
期间,基于对 mRNA 聚合物载体设计的理解,课题组还撰写了一篇综述论文,并在 Matter 期刊上发表。
接下来是确定研究方案,大致分为三部分:
第一部分,是聚合物载体的合成和表征,通过氨基开环氧一锅法合成聚合物载体,并通过核磁共振波谱、质谱、凝胶渗透色谱等方式,对聚合物结构和分子量进行表征。
第二部分,是聚合物载体的体外筛选。聚合物载体负载 mRNA 后,通过体外转染编码绿色荧光蛋白的 mRNA(GFP mRNA)验证转染效率,并筛选出最优载体进行体内验证。
第三部分,是聚合物载体的体内 mRNA 递送性能的验证。研究团队使用编码萤火虫荧光素酶 mRNA(Fluc mRNA)进行体内转染实验,验证聚合物载体的体内转染性能,并使用卵清蛋白 mRNA(ovalbumin mRNA)作为模型抗原,来验证聚合物载体递送 mRNA 疫苗的性能。
随后,进入预实验阶段。所谓预实验就是通过简单的体外 GFP mRNA 转染实验,来初步确定聚合物载体是否有转染性能。
如果有转染性能,则将进一步优化载体和测试性能;如果没有转染性能,则需分析原因,必要的话还得改变实验路线,并为下一次实验积累经验。
目前,课题组仍在优化聚合物载体的性能,在未来 18-24 个月内,将对最优候选载体将进行研究新药(Investigatibe New Drug)授权研究和临床转化。
陈小元表示:“我们希望通过不断地迭代优化,将单组分聚合物递送系统用于 mRNA 的高效递送,并进一步解决聚合物载体的生物降解性等问题,助推 mRNA 疫苗走向临床,惠及更多癌症患者。”
参考资料:
1. Huang, P., Jiang, L., Pan, H., Ding, L., Zhou, B., Zhao, M., Zou, J., Li B., Deng H., Zhou Y., Chen, X. (2022). Integrated Polymeric mRNA Vaccine without Inflammation Side‐Effects for Cellular Immunity Mediated Cancer Therapy. Advanced Materials, 2207471.
2. Huang, P., Deng, H., Zhou, Y., Chen, X. (2022). The roles of polymers in mRNA delivery. Matter, 5(6), 1670-1699.