Terapie e vaccini basati sull'mRNA: una panoramica delle nozioni di base biofarmaceutiche / mRNA-Based Therapeutics and Vaccines: A Biopharmaceutical Basics Overview

Terapie e vaccini basati sull'mRNA: una panoramica delle nozioni di base biofarmaceutiche / mRNA-Based Therapeutics and Vaccines: A Biopharmaceutical Basics Overview

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Circa 30 anni fa, gli scienziati iniziarono ad esplorare se i vaccini potessero essere realizzati in modo più semplice. Invece di iniettare un virus indebolito od un pezzo del rivestimento proteico del virus, hanno provato un approccio alternativo. Invece di iniettare un pezzo del virus nel corpo, hanno esplorato l’idea di indurre le cellule del corpo a produrre quel pezzo del virus. Questo approccio istruirebbe anche il sistema immunitario a riconoscere il virus.

Alla fine, questo lavoro ha portato all’introduzione dei vaccini a RNA messaggero (mRNA).

Se sei nuovo nel mondo dell'analisi biofarmaceutica, ecco una panoramica utile sulle terapie e sui vaccini basati sull'mRNA e sulle tecnologie disponibili oggi per supportare il lavoro sull'mRNA.

Cosa sono le terapie ed i vaccini basati sull’mRNA?

Gli mRNA consentono al corpo di produrre le proteine ​​di cui abbiamo bisogno per prevenire, trattare o curare le malattie. A differenza dei biologici tradizionali, gli mRNA sono molecole grandi e delicate che vengono prodotte utilizzando la trascrizione in vitro (IVT), che devono essere protette da nanoparticelle lipidiche (LNP) prima di raggiungere le cellule bersaglio. La caratterizzazione analitica delle terapie a mRNA presenta sfide uniche che richiedono nuove tecnologie e soluzioni.

Come funzionano i vaccini a mRNA?

I vaccini a mRNA funzionano introducendo una sequenza di mRNA codificata per un antigene specifico della malattia. Una volta prodotto all’interno dell’organismo, l’antigene viene riconosciuto dal sistema immunitario, preparandolo a combattere il virus qualora si presentasse. Poiché l'mRNA è transitorio nel corpo, i prodotti sintetici di mRNA richiedono modifiche per proteggere l'mRNA dalla degradazione naturale.

Come viene prodotto e distribuito l'mRNA?

L'mRNA viene prodotto utilizzando un modello di plasmide di DNA in un processo chiamato trascrizione in vitro (IVT). A causa della natura transitoria dell'mRNA, l'attenzione è rivolta alla modifica appropriata dell'mRNA e del veicolo di somministrazione affinché il prodotto sopravviva alle difese naturali dell'organismo. Le nanoparticelle lipidiche (LNP) sono attualmente i sistemi di somministrazione più utilizzati.

Affinché i vaccini e le terapie basate sull’mRNA siano accettabili per le agenzie di regolamentazione, sono necessari una caratterizzazione analitica approfondita ed un monitoraggio accurato degli attributi critici di qualità (CQA) sia dell’mRNA che dell’LNP per garantire sicurezza ed efficacia. Ciò significa che è necessario comprendere le impurità attraverso la caratterizzazione, definire i livelli accettabili e quindi monitorarne la sicurezza e l'efficacia.

Quali sono alcuni vantaggi della tecnologia mRNA?

Uno degli aspetti più interessanti della tecnologia mRNA è la rapidità con cui può essere sviluppata per colpire un particolare virus. Mentre i vaccini tradizionali possono richiedere anni, la creazione di un vaccino basato su mRNA che prende di mira un virus appena scoperto può essere realizzata in un breve periodo di tempo (da giorni a settimane per creare il nuovo candidato vaccino) e richiede principalmente la conoscenza del codice genetico virale. Ciò accelera notevolmente lo sviluppo del vaccino.

ENGLISH

About 30 years ago, scientists began exploring whether vaccines could be made more simply. Instead of injecting a weakened virus, or a piece of the virus’s protein coat, they tried an alternative approach. Instead of injecting a piece of the virus into the body, they explored the idea of causing the body’s cells to make that piece of the virus. This approach also would educate the immune system to recognize the virus.

Ultimately, this work led to the introduction of messenger RNA (mRNA) vaccines.

If you’re new to the world of biopharma analysis, here’s a helpful overview on mRNA-based therapeutics and vaccines and what technologies are available today to support mRNA work.

What are mRNA-based therapeutics and vaccines?

mRNAs enable the body to make the proteins we need to prevent, treat or cure diseases. Unlike traditional biologics, mRNAs are large and delicate molecules that are produced using in vitro transcription (IVT), which need to be protected by lipid nanoparticles (LNPs) before they reach target cells. Analytical characterization of mRNA therapeutics presents unique challenges that require new technologies and solutions.

How do mRNA vaccines work?

mRNA vaccines work by introducing an mRNA sequence coded for a disease specific antigen. Once produced within the body, the antigen is recognized by the immune system, preparing it to fight the virus if presented. Because mRNA is transient in the body, synthetic mRNA products require modifications to protect the mRNA from natural degradation.

How is mRNA manufactured and delivered?

mRNA is produced using a DNA plasmid template in a process called in vitro transcription (IVT). Because of the transient nature of mRNA, focus is on properly modifying mRNA and the delivery vehicle for the product to survive the body’s natural defenses. Lipid nano particles (LNPs) are currently the most used delivery systems.

For mRNA-based vaccines and therapeutics to be acceptable to regulatory agencies, in-depth analytical characterization and accurate monitoring of critical quality attributes (CQAs) of both mRNA and LNP are needed to ensure safety and efficacy. This means impurities need to be understood through characterization, acceptable levels defined, and then monitored for safety and efficacy.

What are some benefits of mRNA technology?

One of the most exciting aspects of mRNA technology is how rapidly it can be developed to target a particular virus. While traditional vaccines can take years, creating an mRNA-based vaccine that targets a newly discovered virus can be accomplished in a short period of time (days to weeks to make the new vaccine candidate) and primarily requires knowledge of the viral genetic code. This greatly speeds up vaccine development.

Da:

https://www.thermofisher.com/blog/analyteguru/mrna-based-therapeutics-and-vaccines-a-biopharmaceutical-basics/?cid=E.23CMD.PB107.18265.01&en=CMD_XX_mRNA--Oligos-automation-EM1_E2243450_RS_2312_MB_PS_PB107&cta=link_2_3&elq_mid=28676&elq_cid=8324806