mRNA的新篇章:釋放基因醫學的潛力交流分享會

奈米脂質載體、端粒生物學助RNA療法開發 貝克曼庫爾特、安鑫秀RNA製程優化解方

撰文記者 吳培安
日期2023-07-17
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7月12日,美商貝克曼庫爾特(Beckman Coulter Life Sciences)與圖爾思生技共同舉辦「mRNA的新篇章:釋放基因醫學的潛力」分享會。(攝影/黃珮嫻)

近(12)日,美商貝克曼庫爾特(Beckman Coulter Life Sciences)與圖爾思生技共同舉辦「mRNA的新篇章:釋放基因醫學的潛力」分享會,邀請到予宇生技董事長暨總經理蔡翠敏、美商貝克曼庫爾特領域應用科學家Eylot Lam、安鑫生技資深研究員沈冠印、臺大醫學院微生物學科暨研究所助理教授曾紀綱,分享mRNA療法在藥物開發中的關鍵角色,以及改善製程與產品放大的實務經驗。
 
圖爾思生技董事長楊志偉表示,mRNA技術正蓬勃發展,本次交流分享會的講者陣容,匯集mRNA相關科學家、業界專家、材料供應商、設備供應商,為觀眾介紹mRNA療法的應用與前景,以及如何善用工具優化RNA的製程與放大。
 
楊志偉也表示,圖爾思生技甫於去(2022)年成立圖爾思生技儀器部,由銷售儀器近20年經驗的王建智業務經理帶領團隊;圖爾思生技也在今年與貝克曼庫爾特成為儀器代理夥伴,提供客戶更完整的產品服務。
 

蔡翠敏:遞送系統為mRNA療法成功關鍵

 
予宇生技董事長暨總經理蔡翠敏,長年鑽研藥物遞送系統相關研究,並於2019年創辦予宇生技、發展出全球獨特的脂質載體技術,其不僅克服傳統脂質載體放大生產的困境,還能提高載體的藥物包覆量、並可控制藥物釋放模式,已建立能靶向肝臟的脂質奈米粒子(LNP)技術。
 
蔡翠敏表示,新冠肺炎(COVID-19)疫苗一役打響了mRNA療法的名號,過去三年,臨床試驗數量幾乎呈現指數型的成長,並且受到投資人的歡迎。然而,新興的醫藥技術並不容易被接受,需消除立法者、醫療界乃至普羅大眾對於其效用與安全性的疑慮。
 
蔡翠敏表示,mRNA容易被RNases分解、對溫度與酸鹼度敏感,且因為帶負電而難以通過細胞膜,因此,好的載體/遞送系統是讓mRNA藥物成功的關鍵。在多種mRNA遞送技術中,目前發展最成熟的LNP技術,其具有自我組裝的特性,而mRNA LNP製造品質的關鍵取決於材料的選擇及「混合」(Mixing)步驟。
 
蔡翠敏提醒,面對新興技術,通常歐美的法規單位會快速因應,再提出愈來愈多、愈來愈嚴格的要求。想將mRNA從原料發展成產品的業者,還要密切注意歐美法規單位的風向,才不會因為用錯設備或是分析方法等,而多做幾年的白工。

予宇生技董事長暨總經理蔡翠敏。(攝影/黃珮嫻)
 

Eylot Lam:即時監測高效能微生物反應器 增進RNA體內轉錄生產效率

 
美商貝克曼庫爾特領域應用科學家Eylot Lam於演講中,介紹貝克曼庫爾特的微生物反應器(microbioreactors)產品BioLector XT,如何透過即時監測分析數據的高效率微生物培養,幫助科學家或企業藉由微生物的體內轉錄(in vivo transcription)大量生產RNA。
 
Eylot Lam表示,BioLector XT內建48孔槽,雖然每個孔槽僅有1 ml,但其培養效能等同於100 ml的燒瓶,還配載了多項參數的數據分析和即時監測功能,例如生物量(biomass)、溶氧量(DO)、pH值的監控,幫助科學家一邊高效率培養、一邊監測生長狀況,大幅節省微生物製備和蒐集數據的時間。
 
此外,該儀器不僅可以控制基本的溫度、濕度、搖晃速率,還可以藉由微閥分注模式,調整培養液的pH值或餵養策略(feeding strategy),讓科學家可以在一次實驗中,就比較不同培養配方、酸鹼值、菌種、培養基濃度對微生物培養的影響。
 
美商貝克曼庫爾特領域應用科學家Eylot Lam。(攝影/黃珮嫻) 
 

沈冠印:影響RNA體外轉錄產量 緩衝溶液配方至關重要 

 
安鑫生技資深研究員沈冠印過去曾在國衛院感疫所任職,專長為腫瘤免疫學以及針對傳染病或癌症的核酸疫苗設計。他表示,過去三年新冠肺炎造成許多生命科學產業的原物料供應中斷,彰顯了國內試劑供應商的重要性。
 
安鑫生技致力於為各領域生物技術公司提供創新、符合客戶需求的高品質解決方案,自創立以來專注於多個領域,從細胞治療、基因治療、疫苗開發到過敏原檢測等,因此安鑫除了提供符合GMP規範的蛋白質產品、過敏原的抗原抗體供體外診斷試劑平台開發使用等原料外,也自2022年正式推出mRNA原材料供應服務。
 
沈冠印表示,在RNA體外轉錄的過程中,適當調整緩衝溶液中的各種組成成分及比例,如離子濃度,所形成的反應環境,也有助於增加RNA的產量;此外,在每一個測試反應中所加入的試劑,如核苷三磷酸(NTP)及焦磷酸酶(pyrophosphatase),其加入體積及濃度與產量都有高度關聯,但並非加越多產量就越高,需要找出最佳條件,達到最優體外轉錄的反應效率。
 
沈冠印表示,針對不同片段長度和設計的RNA,安鑫生技提供各式IVT RNA原材料及緩衝溶液組合,客戶可善用此緩衝溶液系統,快速找出最合適的緩衝溶液,並透過完整的產品線組合,方便客戶測試出最佳的體外轉錄條件,節省研究所需的時間。
 

安鑫生技資深研究員沈冠印。(攝影/黃珮嫻)
 
 

曾紀綱:端粒生物學為RNA療法攻罕病標靶 

 
臺大醫學院微生物學科技研究所助理教授曾紀綱,分享自身在RNA剪接反應與端粒(telomere)生物學研究經驗,轉譯自身基礎研究並應用於疾病治療。
 
曾紀綱表示,以RNA為基礎的療法分成兩大策略:一是以RNA為工具,例如當紅的mRNA或是CRISPR基因編輯系統,二是以RNA為標靶,例如利用反義股(anti-sense)RNA或是小分子藥物與標靶RNA結合,以達到疾病治療。
 
曾紀綱也透過與臺大醫院體系合作,深入探討與退化性相關疾病的臨床案例,嘗試找出可能的治療途徑,例如:針對LRRK2基因突變之帕金森氏症,希望開發能夠穿過血腦障壁的核酸藥物,或是針對罕見的Hoyeraal-Hreidarsson症候群的端粒酶RNA機制,利用小分子藥物蟲草素(Cordycepin)暫時性延長端粒等。
 
曾紀綱指出,很多RNA的功能主要決定於其結構,對於特定人類疾病(例如癌症、端粒疾病)的治療,端粒酶(telomerase)的RNA可能是一個很好的標靶。該團隊試圖找出一種藥物,在穩定端粒酶RNA結構下,能夠促進端粒酶生合成、提升端粒酶的活性,此策略可以用於治療端粒異常所引起的疾病,反之在破壞其結構下,能夠促進RNA降解,降低端粒酶的活性,此策略可以用於癌症的治療,將來將繼續研究核酸相關藥物,希望尋找出新的治療方法。
 

臺大醫學院微生物學科技研究所助理教授曾紀綱。(攝影/黃珮嫻)

(報導 / 吳培安、劉馨香)