محدودیتهای فعلی واکسنهای mRNA و نقش فناوری ROMA
واکسنهای mRNA از نظر زیستی ایمن هستند، اما نیاز به محافظت در برابر تخریب دارند.
نانوذرات لیپیدی (LNPs) برای محافظت و انتقال مؤثر mRNA استفاده میشوند.
تولید مرسوم واکسنهای mRNA شامل فرآیندهای پیچیده GMP است که تولید در محل را محدود میکند.
واکسنهای mRNA-LNP پایداری حرارتی ضعیفی دارند و نیاز به نگهداری در دمای پایین یا فرمولاسیونهای پرهزینه دارند.
نگهداری طولانیمدت میتواند به یکپارچگی mRNA و اثربخشی واکسن آسیب بزند.
مطالعه پیشرو فناوری «اسمبل سریع میکروفلوییدیک در محل» (ROMA) را برای حل این چالشها معرفی میکند.
ویژگیهای دستگاه ROMA :
از یک استراتژی دومرحلهای خود-اسمبل برای تولید mRNA-LNP در محل استفاده میکند.
رنای پیامرسان؛ mRNA و LNPs در حالت جداگانه پایداری بهتری نسبت به حالت ترکیبی دارند.
واکسنهای ROMA بهسرعت و بدون نیاز به پردازش اضافی تولید میشوند.
خطر تخریب mRNA در طول نگهداری را به حداقل میرساند.
قابلاستفاده برای انواع اسیدهای نوکلئیک و فرمولاسیونهای مختلف LNP است.
یک دتکتور مبتنی بر اسپکتروفتومتری امکان ارزیابی کیفیت mRNA را بهصورت بلادرنگ فراهم میکند.
ساختار و عملکرد نمونه اولیه ROMA:
نمونه اولیه ROMA با چاپ سهبعدی برای حملونقل و استفاده آسان ساخته شده است.
وزن دستگاه کمتر از ۲ کیلوگرم است و با باتری کار میکند.
تراشه میکروفلوییدیک دارای یک کانال مارپیچی برای تسهیل کپسولهسازی mRNA است.
بستههای مواد اولیه شامل mRNA، LNPs خالی و بافرهای خنثیکننده هستند.
دستگاه قبل از استفاده، تراشه را گرم کرده و ضدعفونی UV انجام میدهد.
کاربران میتوانند پارامترهای تولید را از طریق یک صفحهنمایش لمسی کنترل کنند.
فرآیند کپسولهسازی بهسرعت انجام شده و واکسن mRNA آماده تزریق تولید میکند.
دتکتور ROMA کیفیت واکسن را با اندازهگیری جذب نوری ارزیابی میکند.
این سیستم میتواند حدود ۲۰۰ دوز mRNA-LNP را در یک ساعت تولید کند.
مکانیسم فناوری ROMA:
بازده کپسولهسازی تحتتأثیر جریان میکروفلوییدیک، pH، دما و اجزای لیپیدی است.
دمای بالا سیالیت لیپیدها را افزایش داده و به کپسولهسازی mRNA کمک میکند. pH اسیدی لیپیدها را یونیزه میکند و جذب mRNA با بار منفی را تسهیل مینماید.
روشهای مرسوم در دستیابی به بازده بالا و توزیع یکنواخت ذرات مشکل دارند.
ROMA از تجمع و ادغام mRNA-LNPها در حین کپسولهسازی جلوگیری میکند.
بهینهترین کپسولهسازی در محدوده خاصی از pH (~۴.۵) و فرکانس جریان اتفاق میافتد.
“مانیتورینگ بلادرنگ” پارامترهای کپسولهسازی برای کنترل کیفیت ضروری است.
تولید واکسنهای mRNA قابل تنظیم با ROMA:
ROMA میتواند انواع اسیدهای نوکلئیک (RNA و DNA) را کپسوله کند.
بیان سلولی آن مشابه mRNA-LNPهای مرسوم است.
با تغییر لیپیدهای کاتیونی/یونیزه، بازده بالا و یکپارچگی mRNA حفظ میشود.
بین اندازه ذرات LNP و نسبت mRNA ورودی رابطه مثبت وجود دارد.
شرایط مختلف نگهداری تأثیر کمی بر کیفیت واکسن دارد.
۱۳ ترکیب مختلف مواد اولیه نتایج کپسولهسازی یکسانی نشان میدهند.
اثربخشی واکسنهای ROMA در بدن موجود زنده:
توزیع و بیان mRNA در بدن مشابه روشهای مرسوم است.
اثربخشی واکسنها مستقل از تاریخ تولید mRNA است.
موشهای واکسینهشده با ROMA کاهش وزن کمتری نسبت به واکسنهای مرسوم نشان دادند. احتمالاً التهاب کمتری ایجاد میکنند که نیاز به بررسی بیشتر دارد.
ROMA یک فناوری انقلابی برای تولید سریع، پایدار و قابلتنظیم واکسنهای mRNA در محل است که محدودیتهای روشهای فعلی را برطرف میکند.
𝐓𝐚𝐜𝐤𝐥𝐢𝐧𝐠 𝐢𝐧𝐭𝐫𝐢𝐧𝐬𝐢𝐜 𝐢𝐧𝐬𝐭𝐚𝐛𝐢𝐥𝐢𝐭𝐲 𝐨𝐟 𝐦𝐑𝐍𝐀 𝐯𝐚𝐜𝐜𝐢𝐧𝐞 𝐛𝐲 𝐚 𝐫𝐚𝐩𝐢𝐝 𝐨𝐧𝐬𝐢𝐭𝐞 𝐦𝐢𝐜𝐫𝐨𝐟𝐥𝐮𝐢𝐝𝐢𝐜 𝐚𝐬𝐬𝐞𝐦𝐛𝐥𝐲 (𝐑𝐎𝐌𝐀) 𝐭𝐞𝐜𝐡𝐧𝐨𝐥𝐨𝐠𝐲
