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BIOLOGICS mRNA purification vaccine

[Vc] mRNAワクチンの製造方法、moderna社から学ぶ – ID15769 [2020/09/27]※

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mRNAワクチンの製造方法

moderna社のデモ・ビデオから、mRNAの開発初期の製造法、及RNAを製造委託する場合の受託会社とその製造方法について以下にまとめた。

RNAの製造は、バイオ技術を使った方法と、低分子合成技術を使った方法で、以下ように製造できると考えられる。バイオ技術を用いた製造方法については、今後、詳細に調査して情報を補充する。

  • バイオ技術よるRNA製造
    • DNA plasmidを大腸菌で大量培養して複製
    • DNAの抽出と精製
    • DNAを鋳型にして転写酵素でRNAを複製
    • RNAの精製
  • 低分子合成技術によるRNA製造
    • 30年以上も前からある、固相反応により1塩基ずつ直接合成していく
    • RNAの精製 (陰イオン担体を使用したクロマトグラフィ)
編集履歴
2020/05/16 はりきり(Mr)
2020/05/17 追記 (Plasmid DNAの調製、バクテリオファージによるRNA製造に関する委託内容)
2020/05/19 追記 (低分子合成技術によるRNA製造)

mRNAの一般的な製造方法

  1. Supply Chain team delivers raw materials
    • 資材調達部門による原材料の調達
  2. Plasmid production (DNA)
    • プラスミドDNA構築(*2, *3)
    • 1. 鋳型DNA合成
    • 2. Plasmid合成
    • 3. 大腸菌の形質転換体の調製、大量培養による増幅及せ精製
  3. mRNA transcription
    • 製造法には2つ (*1)
      1. (1) 合成
      2. (2)バクテリオファージ
    • 転写効率は、5-メチル-Cは収率に影響しないが、2’フルオロ修飾は影響する
  4. Purification (RNase freeで実施)
    • modernaの精製方法は不明、一般的なRNA精製方法(*1)は、以下の通り。
    • [1]粗抽出→除蛋白
      • 以下のa or b
      • a. Phenol extraction followed by alcohol precipitation (フェノール・クロロホルム抽出法とエタノール沈殿:90%程度で沈殿化、70%で洗浄)
      • b. Lithium chloride precipitation (>300b(*5) )
    • [2] 精製
      1. a. Spin column purification (シリカゲル (*4) )
      2. b. GP-HPLC
  5. Formulation
  6. Sterile filtration and fill into vials
  7. Pack/Lable

受託会社と製造方法

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mRNAの製造受託してくれる会社として、Biologics coがあります。日本では、タカラバイオが受託してくれます。

(*1) バクテリオファージによるmRNA製造委託に関する情報 – Biologics co.社

https://www.biologica.co.jp/products-service/custom-synthesis/nucleic-acid/transcription/#highlight

(*2)
プラスミドDNA構築 – タカラバイオ – より

http://catalog.takara-bio.co.jp/jutaku/basic_info.php?unitid=U100004295&recommend_flg=1&click_flg=1

(*3)
エンドトキシン低減プラスミドDNA大量調製 – タカラバイオ – より

http://catalog.takara-bio.co.jp/jutaku/basic_info.php?unitid=U100009275

核酸の精製

核酸の精製について、参考となる文献を以下に示しました。

(*4)
エタノール/イソプロピルアルコールの濃度と適切なpHにより、の核酸がシリカゲルに吸着する。カオトロピックイオンの存在下でも吸着可能。
Spin column-based nucleic acid purification – wikipedia -より

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Spin_column-based_nucleic_acid_purification

(*5)
リチウム沈殿の技術的情報
– I want to know extraction of RNA with LiCl has an effect on syn of cDNA? – wikipedia -より

https://www.researchgate.net/post/I_want_to_know_extraction_of_RNA_with_LiCl_has_an_effect_on_syn_of_cDNA

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参考文献

https://www.modernatx.com/moderna s-mrna-technology

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編集履歴
2020/05/16 Mr.HARIKIRI
2020/09/27 修正(mRNA製造フロー)、文言整備
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