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mRNA递送 释放细胞潜力 从体外到活体转染 从概念验证到核酸疗法

日期: 来源:BioArt收集编辑:Polyplus
mRNA转染正迅速成为一种有前途的核酸疗法,作为质粒DNA的一种替代。非病毒mRNA递送方法已经证实了其高效性,在疫苗中通过抗原呈递细胞修饰和在癌症治疗中直接靶向恶性细胞。基于mRNA的免疫疗法的内在优势依赖于mRNA的自佐活性以及少量抗原足以获得强大的免疫应答的事实。


我们实验室也要进行相关的研究,有什么mRNA递送试剂推荐吗?

作为转染专家,Polyplus提供从科研到临床的全面mRNA递送方案。


体外试验可以使用jetMESSENGER®, 针对难转染细胞mRNA转染只需要穿过一层细胞膜,具有出色的转染效率。



可以直接用于活体转染吗?

用于活体转染 我们推荐in vivo-jetRNA®+ 100%mRNA包装效率 是一个高效,稳定和安全的递送系统。独特之处是能够在各种模型中通过全身注射途径靶向多个器官,而非仅限于肝脏。



mRNA转染与DNA转染一样便捷,并且不需要到达细胞核,也不需要细胞分裂即可实现高效的基因表达。因此,分裂缓慢的细胞或已经发展出特定机制保护其基因组的细胞可使用mRNA转染用于基因表达。

通常,贴壁细胞(如肿瘤细胞系等)比悬浮细胞(如淋巴细胞等)容易转染;增殖速度快的细胞比处于静止期的细胞容易转染;而细胞系比原代细胞更易转染。


对于原代细胞、神经元和悬浮细胞等通常难以转染的细胞,可以使用jetMESSENGER®通过高效的mRNA转染进行基因表达。

DNA转染要穿过两层屏障,而mRNA转染只需要穿过一层屏障,不需要穿过核膜,对细胞比较温和;且mRNA输送无需进入细胞核,与DNA转染相比,消除了基因组整合的风险

DNA 转染 = 2层屏障 ,mRNA 转染 = 1层屏障

jetMESSENGER®mRNA转染,将基因表达带到一个新的水平!
  • 无可比拟的转染效率:mRNA转染优于DNA转染效率
  • 对细胞及其温和:维持良好的细胞活率
  • 对多种难转染细胞有效:适用于缓慢分裂的处于静止期的原代细胞/干细胞
  • 适合众多应用:可用于基因表达,CRISPR基因编辑,iPSC诱导和其他应用

jetMESSENGER®mRNA转染试剂 效率高于主要的DNA转染试剂

Fig. 1. jetMESSENGER®转染效率优于主要的DNA转染试剂竞争者。按照厂商建议条件在不同细胞中转染编码eGFP的mRNA  (5meC, pseudo-uridine, Trilink™) 或DNA。转染24小时后用FACS检测转染效率。

jetMESSENGER® 在难转染细胞中非常高效 相比于其他mRNA转染试剂


Fig. 2. jetMESSENGER®相比主要竞争者有更高的转染效率。在不同的难转染细胞系中按照厂家建议条件使用 jetMESSENGER® or Lipofectamine® MessengerMAX™转染eGFP mRNA (5meC, pseudo-uridine, Trilink™)。转染后24小时用FACS检测转染效率。

适用于多种细胞系

jetMESSENGER®可以在各种细胞系中达到出色的转染效率, 从贴壁细胞,肿瘤细胞系到敏感的原代细胞和神经细胞。jetMESSENGER® 也非常适合成纤维细胞和干细胞中的重编程实验 (Table 1).

Table 1. jetMESSENGER® 在多种细胞类型中达到高转染效率。

使用便捷
mRNA转染和DNA转染一样便捷: 将jetMESSENGER® 加入稀释的mRNA中混合,将混合物加入含血清或者不含血清的细胞培养基中(兼容抗生素)(Fig.3).
Fig,3, 便捷的转染步骤

对细胞及其温和
不需要进入细胞核达到高效表达,jetMESSENGER®可以转染静止和分裂缓慢的细胞。并且,jetMESSENGER®转染过程及其温和,细胞保持极高的活力,细胞形态得以维持(Fig.4)。

Fig. 4. jetMESSENGER® 提供比DNA转染更好的细胞活率和更高的蛋白表达。 原代大鼠皮质神经元,Hep G2 和小鼠干细胞使用jetMESSENGER®/eGFP mRNA (5meC, pseudo-uridine, Trilink™) 和L2K/eGFP plasmid DNA进行转染,转染48小时后使用相差和荧光显微镜进行分析。转染按厂家建议步骤进行。

推荐阅读 干细胞和神经细胞转染利器
in vivo-jetRNA®+ 即用型试剂 100%mRNA包装效率
  • 高效的:100% 的mRNA包装能力,可媲美LNP递送效率
  • 省时的:即用型试剂, 不需要制剂设备
  • 稳定的: 脂质体在不同 (低/高) mRNA浓度下保持稳定
  • 通用的: 通过不同的给药途径目标任何靶器官/ 组织
  • 安全的:保持动物和器官的健康

高效的: 100% 的mRNA包装能力,可媲美LNP递送效率

in vivo-jetRNA®+是将mRNA递送至各器官的首选试剂。这是由其内在特性决定的:in vivo-jetRNA®+能保护其有效荷载免受无处不在的核酸内切酶降解,防止与蛋白质的非特异性相互作用,并促进有效的进入细胞。

in vivo-jetRNA®+表现出100%包裹mRNA的惊人能力(Fig. 1 A /),从而产生有效的基因表达,可与目前作为疫苗开发金标准的脂质纳米颗粒相媲美(Fig. 1 B /)。

Fig1. in vivo-jetRNA®+可以100%包装mRNA带来高效的mRNA递送。A / 使用凝胶电泳(agarose gel)分析 mRNA alone (lane 1) 和完全被vivo-jetRNA®+包裹的mRNA (lane 2)  B/编码Luciferase的mRNA使用 in vivo-jetRNA®+或Dlin-MC3-DMA LNP 通过iv注射进小鼠。注射后24小时分析Luciferase的表达。

稳定的: 脂质体在不同 (低/高) mRNA浓度下保持稳定

除了包裹mRNA的能力外,in vivo-jetRNA®+还具有出色的稳定性。在室温或4°C,in vivo-jetRNA®+脂质体的大小可以稳定长达一个月 (Fig 2. A/)。mRNA的浓度会影响脂质体的大小, 但in vivo-jetRNA®+ 在低浓度或高浓度mRNA下表现出了稳定的脂质体大小 (Fig 2. B/).

这使得in vivo-jetRNA®+成为mRNA疫苗或肿瘤治疗的首选试剂。

Fig 2. 脂质体 (包含in vivo-jetRNA®+和mRNA) 在低浓度和高浓度mRNA条件下都能保持长时间的稳定。A/ 50 μg/ml mRNA条件下,in vivo-jetRNA®+的脂质体大小,在室温或4°C储存15分钟, 1周,2周,3周和4周后使用动态光散射 (DLS)进行检测。B/不同mRNA浓度下 ( 50, 100, 200 or 300 μg of mRNA/ml with a small mRNA (1929b)), 用DLS检测的in vivo-jetRNA®+脂质体的大小。

通用的: 通过不同的给药途径目标任何靶器官/ 组织

给药途径的选择带来不同的mRNA生物分布。in vivo jetRNA®+介导的mRNA递送可通过腹腔注射在多个器官中表达,特别是在免疫反应中起主要作用的脾脏和淋巴结中,但也在肺、肝、胰腺和子宫等其他器官中表达(Fig. 3).

作为一种非病毒递送载体,in vivo jetRNA®+可以安全地在动物中使用。不同于传统的疫苗方法,它是一类基于直接基因转移的新型疫苗。与病毒载体疫苗或抗原呈递细胞(APC)肽相比,它对接受者更安全,生产更快,更便宜,并且它具有巨大的潜力解决许多未满足的医疗需求。

Fig 3. 通过不同给药途径,in vivo jetRNA®+可以有效地将mRNA递送到不同的器官。编码荧光素酶的mRNA通过不同的给药途径A /腹腔(IP)和B /肌内注射(IM)使用in vivo jet RNA®+注射到小鼠体内。24小时后检测荧光素酶的表达。

安全的:保持动物和器官的健康

就安全性而言,in vivo-jetRNA®+是最佳选择。注射后没有副作用,所有动物都保持健康,没有动物出现疼痛反应。通过任何给药途径递送mRNA – in vivo-jetRNA®+脂质体后,靶向器官保持形态完整,没有观察到组织损伤。

并且,使用 in vivo-jetRNA®+不会触发促炎细胞因子表达(Fig. 4).

Fig. 4 in vivo-jetRNA®+不会触发促炎细胞因子表达。静脉注射编码荧光素酶的mRNA, 注射后2 到24小时抽血,使用ELISA或者MACSPlex kits 检测IL-6, IL-12, GM-CSF, IFN-gamma和TNF-alpha的水平,同时注射200ug LPS作为阳性对照。

Polyplus公司介绍

Polyplus-transfection®是一家专业的生物技术公司,专注于为生命科学研究、体内转染、生物制品制造以及细胞和基因治疗的客户提供创新的核酸递送解决方案。Polyplus-transfection®拥有近20年的转染经验,所开发的转染试剂可满足处于各个阶段的客户,从初期的工艺流程开发,到临床前研究以及临床试验以及商业化。


联系方式
如果您想了解更多我们的产品可以浏览我们的网站www.polyplus-transfection.com
或有任何问题都可以通过以下途径和我们联系
Email: China@polyplus-transfection.com
Tel: 021-62267702
或关注公众号,点击服务,选择技术咨询,填写完成,技术人员会尽快联系您。


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