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行业聚焦:突破小核酸药物初筛低效困局

2023-05-06 1266







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引言

introduction


2023年3月7日,阿斯利康制药与Ionis公司的ASO类型药物“Eplontersen”在国内申请上市,用于治疗遗传性转甲状腺素蛋白淀粉样变性。该药于2022年初由美国食品和药物管理局(FDA)已授予孤儿药资格(ODD)。




小核酸药物类型及发展现状

Types and Development Status of Small Nucleic Acid Drugs






自从1961年mRNA的发现开始,到ASO、适配体、RNAi、递送系统,小核酸药物一步步从想象走入现实,隐隐成为继小分子药物、抗体药物外的第三大类药物,引领新一轮的制药浪潮。


小核酸药物,即寡核苷酸药物,是由十几个到几十个核苷酸串联组成的短链核酸,作用于pre-mRNA或mRNA,通过干预靶标基因表达实现疾病治疗目的。主要包括 RNAi 药物(siRNA、miRNA)和 反义核苷酸(ASO) 药物,另外还有核酸适配体及其他短RNA片段类型(saRNA、sgRNA、tRNA碎片等)。




Advantage

基于其靶向针对pre-mRNA或mRNA的特性,小核苷酸药物可于RNA水平上实现对疾病的治疗,可选成药靶点更多,具有以下多重优势:

小核酸药物2



起初,小核酸药物的发展瓶颈在于如何避免受体体内核酸酶的降解,成功进入细胞内部调节RNA表达水平或蛋白翻译过程。随着化学修饰技术的突破和GalNac递送系统的出现,初步解决了小核酸药物的不稳定性和缺乏有效递送系统的问题。小核酸药物基于疾病靶点基因序列的主动式、数字化设计、合成模式,极大地缩短了传统药物无法避免的筛选周期。全球相关市场规模自2016年起迅速增大,已由最初1千万多美元增长至2022年的37.84亿美元,近三年年均增长率12%以上,成为全球药物研发领域的最前沿。



数据图


全球小核酸药物市场规模统计(2016-2022,单位:亿美元)




小核酸药物研发关键问题及挑战

Key issues and challenges in the development of small nucleic acid drugs






小核酸药物研发过程中的不同问题需要相应的技术加以解决。按照小核酸药物研发流程,核心技术分为RNA设计、化学修饰、递送、合成及制剂技术。其中最首要的核心技术在于高效准确地获得具有效的、特异性作用分子序列;最关键的核心技术是小核酸药物递送技术,增强分子稳定性和靶向能力、降低给药剂量和毒副作用。


在大量资本进入小核酸药物研发行业的现状下,鉴于靶点基因序列的多样性与复杂性,如何快速准确筛选到具备药效价值的核酸片段就成为研发初始的首要任务。小核酸药物的靶向目标在于细胞内特异性RNA片段,因此对其表达水平的上调或下调存在显著影响是药物有效性筛选的重要指标。


对于细胞基因表达水平上调或下调的传统研究方式,需要在给药处理后继续培养细胞达到一定数量级,收集细胞并纯化RNA,再通过荧光定量PCR获得CT值进行分析比较。该过程受限于RNA纯化方法及通量限制,在细胞培养、核酸提取过程耗费大量时间、人力、资金,无法快速高效地获得数据进行分析。同时由于实验环节相对较多,数据均一性、稳定性无法达到精准化筛选要求。




Foregene

福际生物基于直接PCR/qPCR技术平台,带来创新性高效”5H”筛选解决方案——Cell Direct RT-qPCR kit,可于培养板原位处理细胞获得RNA模板进行反转录,节省大量操作及时间,并可适配自动化,高效准确获得细胞GOI表达水平结果,迅速确定具备药效价值的核酸片段!


H1

H1-高效率High Efficiency:7分钟即可完成整板RNA模板制备(5mins裂解+2mins终止),无需大型仪器。可使用多款机型的FAST扩增程序,最快可在90分钟内完成筛选全流程,比传统方法节约80%时间!


1图

5min板孔原位裂解释放RNA, 2min终止反应

所得裂解液即可作为模板进行后续RT-qPCR反应


H2

H2-高精密度High Precision:可实现全自动化操作,整板均一性好,相对传统方法精密度数量级提升。


2图

整板CT值均一性好


H3

H3 -高通量High Throughput:最大可一次性进行384孔基因表达筛选,相对传统方法提升4倍以上。

细胞直接RT-qpcr图2

药物处理后384孔细胞基因表达差异的扩增曲线


H4

H4-高适应性High adaptability:适用于悬浮细胞与贴壁细胞扩增筛选,同时适用于超过10种常用细胞类型。试剂盒具有很低的检测下限,10 - 106个细胞级别均能够实现准确扩增。

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H1299细胞1E5数量级别,10倍梯度稀释后CT值及扩增曲线

检测位点:Actin 60


H5

H5-高准确度High Accuracy:可使用UDG防污染体系;同时RT-qPCR反应酶抑制物耐受性极强,可以无视培养基残留干扰,让筛选结果更可靠。


小分子药物靶向推文图3


RT-qPCR反应抑制物耐受性,培养基残留干扰对比


FG

订购信息

货号

规格

产品名称

DRT-01011

DRT-01012

200T

1000T

QuickEasy?

Cell Direct RT-qPCR Kit

- SYBR Green I

DRT-01021

DRT-01022

200T

1000T

QuickEasy?

Cell Direct RT-qPCR Kit

-Taqman

DRT-02121

400 T

(384-well) QuickEasy?

Cell Direct RT-qPCR Kit

- Taqman

DRT-02011

96T

(96-well) QuickEasy?

Cell Direct RT-qPCR Kit

- SYBR Green I

DRT-02021

96T

(96-well) QuickEasy?

Cell Direct RT-qPCR Kit

- Taqman




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