mRNA疫苗研发：开启疫苗的新时代
mRNA疫苗打破了传统灭活、减毒疫苗的免疫激活模式，创新性地利用人体本身细胞生产抗原，以此激活特异免疫。mRNA疫苗具有极高的有效保护率，同时相较于其他创新型疫苗（如：DNA疫苗、病毒载体疫苗）具有更高的安全性。在研发上，mRNA疫苗能够快速地更新迭代以应对不断出现的变异毒株。由于mRNA疫苗不需进行体外转译，因此生产过程也有所缩短，仅需要60-70天。
mRNA的应用前景非常广阔
除了能够用于预防传染性疾病，mRNA疫苗也为治疗肿瘤、免疫疾病带来了新的希望。在新冠疫情前，国际mRNA厂商的研究重点集中在肿瘤的治疗上。目前国际mRNA疫苗三巨头为：BioNTech、CureVac、Moderna，均布局了多条针对肿瘤的管线。除传染病和肿瘤免疫疾病外，mRNA疫苗在许多基因相关的疾病中都有开发潜能。在后新冠疫情时代，mRNA疫苗仍旧具备大幅增长的潜力。mRNA疫苗的技术壁垒在于序列设计和递送系统。序列设计需要公司拥有大量长期的数据积累，不断训练优化平台。优秀的序列设计能够提高mRNA在体内的留存和作用时间，降低免疫原性，使mRNA序列更高效地表达抗原蛋白。递送系统则是mRNA的运载火箭，负责将mRNA成分完整地运送至目标靶点，并且在合适的时机和环境条件下及时释放。同时，递送载体需要经过人体免疫系统的层层保护，容易引起过敏等免疫反应，伤害疫苗的安全性。递送系统还很大程度决定了mRNA疫苗的储藏条件和储藏时限。
mRNA疫苗
mRNA疫苗是一种核酸疫苗，通过将病毒的部分mRNA片段注入人体细胞内产生抗原，再由此激发特异性免疫反应，达到形成免疫记忆的效果。
mRNA疫苗 vs. 灭活疫苗：具有明显的免疫保护力优势与传统灭活疫苗、裂解疫苗相比，mRNA疫苗激活特异免疫的路径不相同。传统疫苗激活特异性免疫的方式是直接将抗原蛋白注射进入人体，引起免疫反应；而mRNA是将编码病毒抗原的mRNA注入体内，由人体自身细胞产生对应的抗原，以此激活特异性免疫。理论分析，mRNA疫苗能够呈现更多的抗原，同时能更持久地激活巩固特异性免疫。mRNA疫苗抗原呈递的过程是可短暂持续的，呈递的mRNA可指导多个核糖体产生抗原蛋白，直至mRNA 降解。由于细胞能够不断根据mRNA生产抗原蛋白，因此抗原数量受疫苗剂量所限制较小，从时间维度上看，抗原不会在短时间内迅速被消耗完毕。抗原数量水平越高、保持时长越长，形成的特异性免疫记忆越强烈，免疫应答更快、持续时间越长。
mRNA疫苗 vs. DNA疫苗：更高效，逆转录风险较小与核酸疫苗中另一路径的DNA疫苗相比，mRNA疫苗更有效也更安全。
mRNA疫苗 vs. 病毒载体疫苗：适用人群覆盖全面，逆转录风险较小，机会成本更低
mRNA疫苗常规实验流程
如下是小优在疫苗生产各个阶段能够给大家提供的产品：
mRNA疫苗的生产可分为四大阶段，一是DNA模板制备的流程；二是质粒DNA的线性化，三是体外转录，四是将mRNA利用脂质微粒递送或者细胞递送。
第一步：DNA模板制备的流程
在有病原体微生物的前提下，我们通过RNA提取后进行RT-PCR扩增实验，将PCR的产物进行纯化，纯化后的产物就是体外转录的模板了，将产物构建到质粒上面进行分子克隆实验，然后纯化质粒，即制备好了DNA的模板；如果在第一时间没有获得病原体微生物的话也可以采用基因合成的方式拿到后续体外转录的模板，后续也是进行分子克隆以及质粒纯化即可。
| 分类 | 货号 | 名称 | 用途 |
| RNA提取 | abs60030 | 病毒基因组DNA/RNA快速提取试剂盒 | 病毒提取 |
| 52904 | QIAamp Viral RNA Mini Kit (50) | 病毒提取 | |
| 4969211 | QIAamp cador Pathogen Mini Kit (50) | 病原微生物提取 | |
| RT-PCR | abs60074 | 一步法 RT-PCR试剂盒 | 逆转录，pcr扩增 |
| abs60075 | 两步法RT-PCR试剂盒 | ||
| 210212 | QIAGEN OneStep RT-PCR Kit (100) | ||
| 210210 | QIAGEN OneStep RT-PCR Kit (25) | ||
| 220213 | QIAGEN OneStep Ahead RT-PCR Kit (200) | ||
| 产物回收 | abs60151 | 磁珠法PCR产物回收试剂盒 | PCR产物回收 |
| abs60098 | DNA Gel/PCR Purification Kit | 胶回收 | |
| 28104 | QIAquick PCR Purification Kit (50) | PCR产物回收 | |
| 28704 | QIAquick Gel Extraction Kit (50) | 胶回收 | |
| 分子克隆 | abs60091 | T-Vector pTOPO快速克隆试剂盒 | 分子克隆试剂 |
| abs60094 | Blunt pTOPO快速克隆试剂盒 | ||
| abs60095 | pBM16A Toposmart快速克隆试剂盒 | ||
| abs60096 | pBM27 Toposmart快速克隆试剂盒 | ||
| 质粒纯化 | abs60023 | 无内毒素高纯度质粒小量快速提取试剂盒 | 无内毒素质粒的提取 |
| abs60024 | 无内毒素高纯度质粒大量快速提取试剂盒 | ||
| 12362 | EndoFree Plasmid Maxi Kit (10) | ||
| 12381 | EndoFree Plasmid Mega Kit (5) | ||
| 12391 | EndoFree Plasmid Giga Kit (5) |
第二步：质粒的线性化
质粒作为体外转录的模板时需要进行酶切使其线性化，是通过限制性内切酶来实现的。爱必信的内切酶5~15分钟内即可完成酶切，共用一种酶切Buffer，大大简化酶切反应体系；良好的酶活冗余度，轻松应对底物过量或困难模板酶切。此外，爱必信生物去磷酸化、连接试剂在配套的Buffer中具有139%活性，支持一管化反应，提升“酶切-修饰-连接”的体验。
| 货号 | 产品 | 货号 | 产品 |
| abs60200 | 快速内切酶ApaLI | abs60223 | 快速内切酶NcoI |
| abs60201 | 快速内切酶AscI | abs60224 | 快速内切酶NdeI |
| abs60202 | 快速内切酶AvrII | abs60225 | 快速内切酶NheI |
| abs60203 | 快速内切酶BamHI | abs60226 | 快速内切酶NotI |
| abs60204 | 快速内切酶BclI | abs60227 | 快速内切酶NruI |
| abs60205 | 快速内切酶BglII | abs60228 | 快速内切酶NsiI |
| abs60206 | 快速内切酶BsaI | abs60229 | 快速内切酶PacI |
| abs60207 | 快速内切酶BstBI | abs60230 | 快速内切酶PstI |
| abs60208 | 快速内切酶BstEII | abs60231 | 快速内切酶PvuII |
| abs60209 | 快速内切酶ClaI | abs60232 | 快速内切酶SacI |
| abs60210 | 快速内切酶ClaI | abs60233 | 快速内切酶SacI |
| abs60211 | 快速内切酶DpnII | abs60234 | 快速内切酶SalI |
| abs60212 | 快速内切酶DpnII | abs60235 | 快速内切酶SalI |
| abs60213 | 快速内切酶EcoRI | abs60236 | 快速内切酶SmaI |
| abs60214 | 快速内切酶EcoRV | abs60237 | 快速内切酶SpeI |
| abs60215 | 快速内切Esp3I(BsmBI ) | abs60238 | 快速内切酶SphI |
| abs60216 | 快速内切酶FspI | abs60239 | 快速内切酶SspI |
| abs60217 | 快速内切酶HindIII | abs60240 | 快速内切酶StuI |
| abs60218 | 快速内切酶HinfI | abs60241 | 快速内切酶TaqI |
| abs60219 | 快速内切酶HinfI | abs60242 | 快速内切酶TaqI |
| abs60220 | 快速内切酶KpnI | abs60243 | 快速内切酶XhoI |
| abs60221 | 快速内切酶MluI | abs60244 | 内切酶SgeI |
| abs60222 | 快速内切酶MnlI |
第三步：体外转录
目的是将DNA链体外转录为mRNA。将上一阶段得到的DNA链和酶和核苷酸等原料混合在反应中，RNA聚合酶会将DNA转录成mRNA，这一步骤就是体外转录，得到mRNA后将DNA链以及其它的物质去除掉就可以得到很纯的转录后mRNA产物了。
mRNA疫苗生产明星爆品
| 货号 | 产品 |
| abs60152 | 牛痘病毒加帽酶 |
| abs60153 | T7 RNA 聚合酶 |
| abs60157 | 全能核酸酶 |
| abs60155 | 假尿苷三磷酸四钠盐溶液 |
| abs60156 | N1-甲基-假尿苷三磷酸溶液 |
| abs60150 | RNA酶抑制剂 |
第四步：递送系统装载
第四阶段就是将mRNA包裹进脂质载体中或者细胞中进行递送。此阶段是mRNA疫苗生产的最大瓶颈之一，其中一个重要的原因就是市场上面能够提供脂质载体的供应商有限，因此很多公司已经在自主研发制造脂质载体。
Lonza 电转仪
| 货号 | 名称 | 备注 |
| AAF-1002B | 4D-Nucleofector™ Core Unit | 4D核心元件 |
| AAF-1002X | 4D-Nucleofector™ X Unit | 4D X模块，适用悬浮细胞，含20ul电板条或100ul电极杯 |
| AAF-1002Y | 4D-Nucleofector™ Y Unit | 4D Y模块，适用于贴壁原代细胞，尤其是神经元 |
| 货号 | 名称 | 适用仪器 |
| V4XP-3024 | P3 Primary Cell 4D X Kit L | 4D 系统X模块（100ul电极杯） |
| V4XC-2024 | SF Cell Line 4D X Kit L | 4D 系统X模块（100ul电极杯） |
转染试剂
| 货号 | 名称 | 备注 |
| 101000021 | in vivo-jetRNA® 1 mL | 非病毒体内mRNA递送 |
| 101000056 | jetMESSENGER® 0.1 mL | mRNA 转染试剂，用于难以转染的细胞 |
MSD电化学发光仪器在疫苗研发中的应用：
美国Meso Scale Discovery (MSD)电化学发光技术是业内公认的多因子检测金标准技术，中国百家研发企业和重点实验室均在使用MSD（MesoScaleDiscovery）。在疫苗研发中，MSD技术应用为默克、赛诺菲、GSK、阿斯利康以及美国疾控中心等知名单位所认可，被广泛应用于23价肺炎疫苗、HPV疫苗、脑膜炎等多类疫苗的研发。MSD技术只需25ul疫苗免疫后珍惜血清样本便可分析6中免疫球蛋白亚型、组合检测10中细胞因子，且在多价疫苗的血清学评估中大大的提高实验通量、节约样本和时间。下面是MSD在疫苗研发中的几大应用：
（1）疫苗免疫后血清中各亚型免疫球蛋白检测：
疫苗开发中，疫苗免疫后（包括首次免疫、二次免疫）对实验动物血清中各亚型免疫球蛋白的检测十分重要。MSD电化学发光技术提供Ig多因子检测试剂盒，25ul样本同时检测多种免疫球蛋白，节约经费节约时间。
| 品名 | 检测指标 | 货号 | 规格 | 备注 |
| MouseIsotypingPanel1Kit | IgA,IgM,IgG1,IgG2a,IgG2b,IgG3|Mouse | K15183B-1 | 1plate | 疫苗血清学评价必备，同一孔内组合检测6种免疫球蛋白，大大节约样本量节省经费和时间 |
| IsotypingPanel1(Human/NHP)Kit | IgA,IgG,IgM|Human,Non-humanprimate | K15203D-1 | 1plate | 验证过human,NHP血清样本，有正常样本数据可参考，IgG灵敏度38pg/ml，IgA灵敏度3pg/ml,IgM灵敏度15pg/ml |
（2）疫苗血清学评价（默克研究案例;美国CDC）：
疫苗的血清学评价传统技术为ELISA，往往需要进行多个梯度稀释，且一次只能进行针对一种抗原的疫苗血清学评价，对于多价疫苗来说，往往需要做大量的ELISA，耗时耗力。
在默克的23价疫苗Pneunovax研发中，使用MSD ECL技术优化疫苗评估方案：需要375块ELISA板做完的项目，换成MSD多因子高灵敏宽线性范围的石墨电极板只需13块。
默克的疫苗研发工作者提到MSD的多因子检测技术可以大大节约样本量、提高灵敏度、提高实验通量，并与ELISA有很好的数据一致性：
（3）检测细胞因子评估疫苗效价
多篇文献报道在疫苗研发中，对比免疫前后实验动物的细胞因子表达情况来评估对免疫系统的影响以及效价是很好的方法。MSD多因子检测金标准在细胞因子高通量高灵敏检测方面有很好的应用，下面是部分细胞因子组合检测试剂盒的列表：
| 品名 | 详情 | 货号 | 备注 |
| V-PLEXHumanIL-17AKit | IL-17A|Human | K151RFD | 普通ELISA试剂盒灵敏度15pg/ml，MSDIL-17A单因子试剂盒检测范围0.74–3653pg/mL |
| V-PLEXProinflammatoryPanel1(human)Kit， | IFN-γ,IL-10,IL-12p70,IL-13,IL-1β,IL-2,IL-4,IL-6,IL-8,TNF-α|Human | K15049D | 人、小鼠、大鼠：炎症反应、免疫调节TH1/TH2通路重要指标多因子组合检测 |
| V-PLEXProinflammatoryPanel1(mouse)Kit | IFN-γ,IL-10,IL-12p70,IL-1β,IL-2,IL-4,IL-5,IL-6,KC/GRO,TNF-α|Mouse | K15048D | |
| V-PLEXProinflammatoryPanel2RatKit | IFN-γ,IL-1β,IL-4,IL-5,IL-6,KC/GRO,IL-10,IL-13,TNF-α|Rat | K15059D | |
| U-PLEXBiomarkerGroup1(hu)Assays,SECTOR(1PL) | IP-10,MIP-3beta,Eotaxin-3,SDF-1alpha,IL-33,IL-8 | K15067L-1 | 人重要趋化因子、炎症因子组合;艾滋病、风湿、内分泌等免疫相关疾病研究 |
（4）药物免疫原性评估-FDA推荐的金标技术
生物制药产品基本都会引起一定的抗药抗体(anti-drugantibody,ADA)反应，抗药抗体反应可能会降低药物疗效或导致严重的不良反应。因此，治疗性蛋白质的免疫原性引起了临床医生、药企及监管机构的注意，在药物申报中免疫原性的检测十分重要。
MSD疫苗研发中的优势：
1.优越的系统：MSD采用的是目前世界上最为先进的电化学发光技术，属于第三代的免疫分析技术；
2.超强的灵敏度：低至fg/ml的灵敏度，能检测到含量极低的蛋白，准确分辨低丰度蛋白差异，引领新发现；
3.极宽的线性范围：高达6log的线性范围，一次检测同时兼顾高低不同丰度指标，线性范围fg/mL-10000pg/mL；
4.极高的数据稳定度：板内CV有效控制在6%，数据可重现度高，与传统金标准方法一致性强；
5.极少样本量：样本需求量小，兼容度高，基质效应小。5-25ul样本即可完成10个Biomarkers的检测，每个孔最大样本量为25ul；
6.多重指标分析：一份样本一次检测即可同时得到10个结果；有111因子筛选试剂盒;
7.无液流路系统：无需繁琐日常维护，整体维护成本低；
8.实验方案多元化：可在板上固定不同生物分子，包括抗体、蛋白、核酸、多糖、细胞膜以及活细胞。
