새로운 비드 기술로 상업화 가능

mRNA 및 FPLC용으로 특별히 설계된 친화성 크로마토그래피 비드는 독성 화학 물질을 제거하고 수십 그램을 정제하여 주요 병목 현상을 제거합니다.

mRNA 기반 치료제가 임상 시험 및 상업적 유통을 위해 적절한 양으로 생산되기 전에 주요 병목 현상인 mRNA 정제를 제거해야 합니다. 기존 방법은 일반적으로 필요한 수십 그램이나 심지어 수십 킬로그램이 아닌 단 몇 그램의 mRNA를 정제합니다. mRNA 정제를 개선하기 위해 Thermo Fisher는 POROS Oligo(dT)25 Affinity Resin을 개발했습니다. 대체 정제 접근법과 달리 비드 기반 수지를 사용한 크로마토그래피는 확장성이 뛰어납니다. 특히, 수지는 간단한 소금 및 물 정화 단계를 사용하여 폴리아데닐화된 꼬리를 통해 mRNA를 선택적으로 포착합니다. [Artur Plawgo/게티 이미지]

mRNA 기반 치료법은 SARS-CoV-2 바이러스에 대한 백신의 형태로 대중의 관심을 끌었습니다. 그 성공 이후, mRNA 치료제는 이제 암, 낭포성 섬유증, 전염병뿐만 아니라 유전자 대체 또는 유전자 편집을 기반으로 하는 유전자 및 줄기세포 치료법을 포함하여 점점 더 많은 적응증과 적용을 위해 개발되고 있습니다.

그러나 이러한 치료법이 임상 시험이나 상업화를 위해 적절한 양으로 규모를 확대하고 생산되기 전에 정제 병목 현상이 해결되어야 합니다.

현장 응용 과학자인 Sirat Sikka는 "전통적으로 역상 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC), 침전 및 경우에 따라 셀룰로오스 기반 크로마토그래피와 같은 소규모 도구와 제품을 사용하여 mRNA를 정제했습니다."라고 말했습니다. Thermo Fisher Scientific(Thermo Fisher)에서. 이러한 방법은 몇 그램의 mRNA를 정제하는 데 사용할 수 있으며 벤치 작업 및 일부 응용 분야에 적합합니다. 그러나 임상 시험 및 상업화를 위한 규모 확장에는 수십 그램 또는 심지어 수십 킬로그램의 mRNA를 정제할 수 있는 능력이 필요합니다.

"Thermo Fisher에서 우리는 mRNA의 중요성을 이해했으며, 팬데믹 이전에도 mRNA가 널리 사용될 것임을 알고 있었습니다"라고 Sikka는 회상합니다. 그 이후로 과학 및 무역 저널은 모두 mRNA 치료제와 백신을 의학의 미래와 제조 용이성, 그리고 달리 해결할 수 없는 경로를 표적으로 삼는 능력을 바꿀 수 있는 파괴적인 발전으로 인용해 왔습니다. 업계 분석가인 Research and Markets는 mRNA 치료제의 글로벌 부문이 2021년 467억 달러에서 2026년까지 1,013억 달러로 성장할 것으로 예측합니다. 이는 연평균 성장률 16.8%입니다.

mRNA 개발의 급속한 성장에 대비하기 위해 Thermo Fisher는 기술이 "가정 용어"가 되기 훨씬 전에 mRNA를 분리하고 정제하는 새로운 친화성 크로마토그래피 수지를 개발하기 시작했습니다. 팀은 향상된 회수율, 향상된 순도 및 향상된 재현성을 가능하게 하는 수지를 개발하고자 했습니다.

POROS™ 올리고(dT)25 친화성 수지(POROS™ Oligo(dT)25 Affinity Resin)는 폴리-A 꼬리를 통해 mRNA에 결합하는 데옥시티미딘(dT) 가닥으로 기능화된 50μm 폴리(스티렌-코-디비닐벤젠) 가교 다공성 비드입니다( 모든 mRNA 분자의 3-프라임 말단에 있는 아데닌 뉴클레오티드 사슬).

과제 중 하나는 mRNA의 크기입니다. 이는 구성 길이와 용액 구성에 따라 달라지는 크기가 20~50 nm 이상인 큰 분자이므로 크로마토그래피 매질을 통한 확산에 제한이 있을 수 있고 그에 따라 질량 전달이 방해될 수 있다고 Sikka는 설명합니다. POROS™ 비드는 관통 구멍이 크기 때문에 수지와 mRNA 분자 사이의 상호 작용에 사용할 수 있는 표면적이 증가하여 더 높은 용량을 제공합니다. 또한 큰 기공으로 인해 물질 전달 저항이 감소하여 공정 효율성과 생산성이 향상됩니다.

“POROS Oligo(dT)25 Affinity Resin은 HPLC 시스템에 자주 사용되는 유기 용매를 처리할 필요성을 최소화합니다.”라고 Sikka는 덧붙였습니다. “유기용제를 대량으로 사용하는 것은 제조에 있어 문제가 됩니다.” 그녀는 용제 처리와 관련된 안전 문제와 이를 처리하기 위해 시설을 개조해야 할 필요성을 언급합니다.