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隨著生物技術(shù)的飛速發(fā)展，mRNA療法作為一種新興的治療手段，因其可編程性強、響應(yīng)速度快等優(yōu)勢備受關(guān)注。在mRNA疫苗和基因治療等領(lǐng)域中，高效合成高質(zhì)量的mRNA是實現(xiàn)療法目標(biāo)的關(guān)鍵步驟。而在這一過程中，T7 RNA聚合酶（T7 RNAP）扮演著至關(guān)重要的角色，它能夠高效地催化體外合成mRNA的過程。
盡管T7 RNAP在mRNA合成中發(fā)揮著重要作用，但實際操作中經(jīng)常會產(chǎn)生double-stranded RNA（dsRNA）副產(chǎn)物。dsRNA是許多病毒的標(biāo)志之一，因此它容易被細(xì)胞內(nèi)的dsRNA結(jié)合蛋白識別，并觸發(fā)先天免疫反應(yīng)和炎癥反應(yīng)。這意味著，如果mRNA制劑中含有較高的dsRNA，可能會導(dǎo)致不必要的免疫激活，進(jìn)而影響治療效果或引起副作用。過多的dsRNA也可能會干擾mRNA的正常功能，包括翻譯效率和mRNA的穩(wěn)定性，間接影響mRNA治療的效果。
圖1.dsRNA副產(chǎn)物的影響與優(yōu)化后的T7 RNAP反應(yīng)[1]
因此，開發(fā)和采用有效的方法來減少dsRNA的生成是mRNA技術(shù)發(fā)展中至關(guān)重要的一部分。研究者們已經(jīng)開發(fā)了多種策略，包括使用改良的T7 RNA 聚合酶，化學(xué)修飾核苷、調(diào)整 IVT 轉(zhuǎn)錄buffer，下游純化工藝等方法。翌圣生物利用其ZymeEditor定向進(jìn)化平臺的能力，持續(xù)在進(jìn)化mRNA體外合成的核心酶原料—T7 RNA聚合酶，開發(fā)出一款低dsRNA T7 RNA 聚合酶，抑制T7 RNA 聚合酶的RDRP活性，從根本上降低dsRNA的形成，從而可以大幅度降低dsRNA的含量。
產(chǎn)量：穩(wěn)定在9mg/mL以上；
dsRNA含量：dsRNA的含量顯著降低了至少10倍以上；
片段加帽率高：均超過99%。
在不同長度的應(yīng)用場景下，dsRNA無論跟WT T7 ，還是競品，在保證其他指標(biāo)不降的前提下，dsRNA 均有極顯著下降。
片段長度 | T7 RNA pol | 產(chǎn)量（mg/mL） | 完整度（%） | dsRNA含量（(1ug RNA產(chǎn)生 ng的dsRNA) |
4K | T7-WT | 12.4 | 88.3 | 0.4273 |
T7-低dsRNA | 12.1 | 89.9 | 0.0129 | |
競品A | 11.0 | 87.8 | 0.0323 | |
9K | T7-WT | 9.5 | 81.9 | 2.9180 |
T7-低dsRNA | 9.0 | 82.0 | 0.0379 | |
競品A | 7.2 | 78.7 | 0.1805 |
降低Cap analog的投入量，在不同的片段長度，以及與WT的對比下，投入量降低到2.5mM， 仍能得到優(yōu)異的加帽率。同時在細(xì)胞層面上，也能得到優(yōu)異的表現(xiàn)。
Cap analog投入量（mM） | 加帽率（%）-4K | 1K | |
WT | mutant | WT | |
10 | 100 | 100 | 100 |
5 | 100 | 100 | 100 |
2.5 | 100 | 100 | 99.7 |
翌圣公開的文章《FADS and semi-rational design modified T7 RNA polymerase reduced dsRNA production, with lower terminal transferase and RDRP activities》闡述了一項創(chuàng)新性研究?；谶@項研究成果，翌圣已向中國、美國提交了申請。
產(chǎn)品名稱 | 貨號 | 規(guī)格 | 體積 |
Cleascrip™ T7 RNA Polymerase GMP-grade (low dsRNA, 250 U/μL) | 10629ES10 | 10KU | 40 μL |
10629ES60 | 100 KU | 400 μL | |
10629ES86 | 2500 KU | 10 mL | |
10629ES96 | 25MU | 100 mL | |
10629ES99 | 100MU | 400 mL |
