mRNA及其递送“飞船”背后的科学知识

2023 年 9 月 22 日 | 6分钟

设计、建造和发射宇宙飞船绝不轻松，需要数年甚至数十年的精心规划和测试，才能确保宇航员团队安全抵达目的地。这是一项艰巨的工作，需要多种专业知识。

Merck 并未涉足火箭设计领域，但将 mRNA（或信使 RNA）递送到人体特定部位，让人难免联想到宇航员和宇宙飞船。

如果把 mRNA 比作宇航员，这里的“航天飞船”就是脂质纳米颗粒 (LNP)。宇航员的姓名永留史册，但宇宙飞船的名称却很少被人铭记。mRNA 和 LNP 的关系也是如此。LNP 是一种纳米递送工具——是的，这就是技术称谓；它们的确非常小，却可递送更小的物体。

mRNA 疫苗和治疗制剂通过模仿正常的生物过程发挥作用。从本质上讲，防御疾病最有效的方法可能已经存在于我们体内。关键是如何运用这种防御机制。如何运用呢？

mRNA 链时时刻刻向细胞内微小的“工厂”传递详细的指令。这些工厂（遵循这些指令）制造蛋白质，推动人体内的所有生命过程。如果这些指令遭到改变、重新导向或破坏，细胞的功能就会出错，从而导致疾病。

如果科学家能够纠正错误的指令或向特定细胞发送新指令，这些工厂就可以制造预防或抵御病毒或疾病的蛋白质。

只需将定制指令（更改后的 mRNA 序列）递送到蛋白质工厂即可。但递送至正确位置并不是件简单的事。mRNA 虽然前景广阔，但自身却极其脆弱。在没有保护的情况下将宇航员送入太空无疑有去无回，mRNA 直接送入血液同样难逃厄运。这时就要进入太空飞船——也就是LNP。

科学家们此前（或多或少）在这项技术上进行了多年的研究，但新冠肺炎 (COVID-19) 的出现迅速加速了他们的进程。Merck早在新冠出现几十年前就开始生产脂质，最近通过战略收购将业务范围扩大到包括 mRNA 和 LNP。

mRNA 前景广泛。目前有多种 mRNA 疫苗正在热火朝天地开发，包括预防人类免疫缺陷病毒 (HIV)、流感和疟疾的疫苗。¹虽然 mRNA 疫苗在 COVID-19 之后一度成为瞩目的焦点，但其影响远远超出了疫苗的范围。 mRNA 治疗制剂具有治疗甚至治愈各种疾病的巨大潜力，包括癌症、心脏病、肌肉萎缩症等。^2,3,4如果细胞工厂收到正确的 mRNA 指令生产缺失或有缺陷蛋白质的替代蛋白质，患者的生活质量有望得到大幅改善。

“mRNA 虽不是万能钥匙，却是许多问题的解决方案，”Merck mRNA 工艺和递送主管 Aditi Mehta 博士表示。

Merck 团队囊括了全球范围广泛的技术专长 - 从早期基础研究，一直延伸到制剂推出前的收尾步骤。这些团队正在努力改进实验室和生产车间的工艺。他们正在寻找更好的方法制造 mRNA 和 LNP，为客户更快开发出定制脂质，并针对不断增长的全球需求扩大生产规模。

认识科学成果幕后的英雄
 

在成功打造出定制 LNP 前，需要进行经历无数次的失败

在获得所需的LNP之前，需要筛选许多不同的脂质。

想要优化工艺流程，首先需要进行反复调整 

想要大规模生产 mRNA 疫苗或治疗制剂，首先要获取极少量的成功产品

为缩短从设想到成品RNA治疗制剂或疫苗的进程，科学家需要配制有效的LNP

关于mRNA相关产品 

作为我们Millipore^®合同测试、开发和生产外包(CTDMO)服务的一部分，我们为临床前到商业化的各个阶段提供稳健、完整和一致的工艺。综合我们的能力、技术专长和监管知识，我们帮助客户达成预期目标 — 通过快速通道获取mRNA疫苗和疗法来挽救患者的生命。