科大改良mRNA尾链序列增效达10倍 望可减接种疫苗或药物针数
新冠肺炎令信使核糖核酸(mRNA)技术广为人熟知,惟相关技术制作而成的疫苗,仍需要多次接种,才可以令体内制作不同的蛋白质以对抗病毒。
科技大学化学及生物工程学系助理教授旷怡领导的团队发现,在尾链序列加入新的化学物质,可提升mRNA的蛋白质生产效率达10倍,而生产蛋白质的持续时间亦延长了一倍,增强对抗病毒能力,有望可减少接种疫苗或药物针数。有关发现已在科学期刊《分子疗法 一核酸》的线上版发表。
现时不少流行等新冠肺炎疫苗,均有采用mRNA技术,不过相关技术的药物或疫苗往往需要重复注射,或使用较高剂量的mRNA,如新冠肺炎亦需接种两至三针,才可以令体内制作不同的蛋白质以对抗病毒。
为改良mRNA的技术,科大化学及生物工程学系助理教授旷怡领导的团队研究现时多项mRNA技术,发现大部分的合成mRNA的普通尾链序列均为化学物质腺嘌呤A,一般是40至150个A,惟如尾链序列按此排序会十分不稳定,亦是其中一个因素,令mRNA进入细胞后在数小时内消失,“因为细胞会认到依到系尾巴,就会开始唔工作。”
团队用了三年时间进行研究,通过在尾链加入特定位置用化学物质胞嘧啶C取代一部分腺嘌呤A可减缓mRNA分解,增加蛋白质产量,使得一些酶的工作效率减缓,“如果系普通嘅尾巴,姐系全部都系A,入咗细胞后12个钟之后就会机乎无哂,但如果用我哋改良咗嘅尾巴,6个钟后佢入咗细胞,12个钟后佢都系喺细胞入面。”
团队亦发现,科大研发的新序列在进入细胞48小时后仍能生产蛋白质,在模拟疫苗模型较普通尾链序列产生多6倍蛋白质,在模拟药物模型亦可多普通尾链序列3至10倍,“旧技术在体内1日就会消失,但新技术就可以存在2至3日。”旷怡强调,相关技术最终都会在体内消失,故不用担心其安全性。另外,科大亦将使用新序列注入小鼠体内,观测到其比普通尾链序列可以产生超过三倍的蛋白质产量,蛋白质在小鼠体内存在时间亦延长一倍。
旷怡表示,此对所有mRNA药物和疫苗来说都是一个好消息,因技术可与其他现有技术并用,且不需特别设备和培训,而研究团队亦正与中山大学合作,探索进一步将改良的mRNA尾链在动物上进行癌症疫苗测试,“始终打针少啲病人都无咁痛苦,成本都低好多”,并期待与制药公司合作,将这项发明引进mRNA疗法以及疫苗的开发上。