细胞疗法non-virus递送新策略:mRNA-LNP作为新一代载体具有哪些优点?

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2023年4月24日/医麦客新闻 eMedClub News/--采用过继细胞疗法对T细胞、NK细胞、巨噬细胞、树突状细胞和其它常见的免疫细胞亚型进行工程设计并递送目的基因时,无论是递送嵌合抗原受体(CAR)还是其他不同的转基因,以往的方式通常都会面临许多的困难或不足。例如目前主要使用的T细胞修饰法为病毒载体转导,是将病毒整合到宿主细胞的基因组中(具有持续时间长的特点),这种方法可能会导致严重的不良影响。

近些年mRNA技术的飞速发展,使得信使RNA(mRNA)被用来作为一种在免疫细胞中产生瞬时基因表达的新兴策略。该方法有效避免了使用病毒载体带来的不利影响,因此被广泛使用,这其中也包括了在CAR治疗领域的应用。

过去人们通常使用电穿孔的方式来递送mRNA,但这种递送方式可能具有细胞毒性。脂质纳米颗粒(LNPs)近年来被用来作为mRNA递送的方式,已在制药工业中作为载体递送了许多种制剂。mRNA-LNP递送系统被设计用于将mRNA体外递送至人体免疫细胞亚型,该系统可以针对不同的使用情况产生多种不同的方案,以获得最高的效率。

与传统的病毒载体相比,mRNA-LNP具有以下优势:

1.有效性高:LNP 可以传递高达 6 kb 的 mRNA(而病毒只能携带 ~2kb 的插入片段)。因此LNP可以传递多个基因。LNP 可以传递 CAR mRNA 以及免疫调节剂(例如 IL15、IL12)和检查点阻滞剂(PD-1、PD-L1)的 mRNA,以激活先天免疫,从而实现更强的免疫治疗。

2.研发迭代快:可使用重复开发 mRNA-LNP 的微流体平台,开发快,可支持从 mRNA 序列的合成、筛选、检测、优化到 LNP 制剂开发、制备的各个阶段。

3. 低生产成本:与传统的 CAR-T 疗法相比,使用 mRNA-LNP进行免疫细胞和抗体治疗成本更低。通过mRNA-LNP构建CAR-T/NK通用型细胞药物或可将免疫细胞治疗成本降低5-10倍。

4.安全性高:与传统的 CAR-T 疗法相比,应用mRNA-LNP技术的安全性更高。与病毒不同,mRNA-LNP 不会整合到基因组中。不存在潜在的宿主感染风险和诱变风险,自我降解可正常代谢。体内半衰期为1-2周,生物利用度可通过多种途径实现。剂量与抗体药物相似。

湖南远泰生物技术有限公司打造了一个综合平台,用于推进免疫细胞治疗工程的研究应用,致力于在免疫细胞治疗领域中将新的基因引入到人体的自然防御力中。远泰生物的mRNA-LNP基因递送平台为许多不同的细胞类型提供了一个完全验证的mRNA递送或mRNA-LNP递送系统,以诱导功能性蛋白表达,探索基于mRNA和LNP的基因治疗潜力:

有效的瞬时基因表达

使用mRNA脂质体递送平台能够在许多不同的细胞类型(HEK293、T细胞、NK细胞、树突状细胞、巨噬细胞、干细胞等)中递送瞬时基因表达。瞬时基因表达允许短期的基因表达被递送到靶位点,并且在递送机制完成其任务后被身体移除。例如:

a、 mRNA编码非突变的肿瘤抗原,以启动宿主免疫系统防御肿瘤细胞。

b、 候选的mRNA编码的细胞因子为患者的身体提供支持抗癌免疫应答的免疫激活/调节细胞因子

图1. 用GFP-LNP转染HEK293S并进行稳定性试验。GFP-脂质体在HEK293S细胞中的表达及其稳定性。经远泰生物公司脂质纳米颗粒递送的用远泰生物mRNA转染的HEK293S细胞的冻融循环。1个解冻循环后和-80°C条件下保存24小时后的流式细胞术检测结果。

图2. GFP+mRNA-LNP在T细胞中的递送和表达。添加GFP+mRNA-LNP(PM-LNP-0021)72小时后,通过流式细胞术检测到GFP的高表达。

图3. BCMA-CAR mRNA-LNP在NK细胞中的递送和表达。远泰生物mRNA-LNP与嵌合抗原受体( Catalog# PM-LNP-0017 )LNP转染 NK细胞产生CAR-NK细胞。

左图:未转染LNP的NK细胞对照。右图:NK细胞转染 LNP-CAR (转染率93%),采用小鼠Fab2‘-PE检测

图4. BCMA-CAR mRNA-LNP在T细胞中的递送和表达。远泰生物mRNA-LNP与嵌合抗原受体(Catalog# PM-LNP-0017 )LNP转染人T细胞产生CAR-T细胞。

左图:未转染的T细胞对照。右图:T细胞转染 LNP-CAR (>90%),采用小鼠Fab2‘-PE检测

嵌合抗原受体T细胞和NK细胞工程可以很容易地用mRNA-LNP生产。CD19、BCMA、CD37、双特异性CAR和其他靶肿瘤抗原CAR-T/NK可用于CAR验证或用于成功治疗复发癌症患者。

关于远泰生物

远泰生物依托其在重组蛋白与抗体技术平台、免疫细胞工程平台的长期积累,为mRNA序列的设计、优化储备了大量通用技术,并作为国内最早从事LNP递送系统的专家团队之一,在纳米脂质体(LNP)及其复配配方;阳离子脂质体上拥有多项自主知识产权的核心技术,并对外输出技术。基于以上核心关键技术,公司打造了可用于重复开发 mRNA-LNP 的微流体平台,这是一种用于研究和药物应用的安全有效的基因递送载体,可支持从 mRNA 序列的合成、筛选、检测、优化到 LNP 制剂开发、制备的各个阶段。

随着越来越多的研究人员将 mRNA 用于疫苗开发和靶向治疗在内的众多领域,远泰生物开发了一系列现货Nano-CelTM LNP/mRNA 产品,供客户研究实验用;同时,也为客户感兴趣的特定基因提供定制服务平台。截止目前,远泰生物及其全资子公司ProMab Biotechnologies, Inc.作为美国最早从事mRNA-LNP定制服务的CRO公司,已在 mRNA-LNP 领域服务了 Bayer AG、City of Hope、 StemCell、JnJ、Precigenome 等全球客户。

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