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隨著生物技術的飛速發展，mRNA療法作為一種新興的治療手段，因其可編程性強、響應速度快等優勢備受關注。在mRNA疫苗和基因治療等領域中，高效合成高質量的mRNA是實現療法目標的關鍵步驟。而在這一過程中，T7 RNA聚合酶（T7 RNAP）扮演著至關重要的角色，它能夠高效地催化體外合成mRNA的過程。
盡管T7 RNAP在mRNA合成中發揮著重要作用，但實際操作中經常會產生double-stranded RNA（dsRNA）副產物。dsRNA是許多病毒的標志之一，因此它容易被細胞內的dsRNA結合蛋白識別，并觸發先天免疫反應和炎癥反應。這意味著，如果mRNA制劑中含有較高的dsRNA，可能會導致不必要的免疫激活，進而影響治療效果或引起副作用。過多的dsRNA也可能會干擾mRNA的正常功能，包括翻譯效率和mRNA的穩定性，間接影響mRNA治療的效果。
圖1.dsRNA副產物的影響與優化后的T7 RNAP反應[1]
因此，開發和采用有效的方法來減少dsRNA的生成是mRNA技術發展中至關重要的一部分。研究者們已經開發了多種策略，包括使用改良的T7 RNA 聚合酶，化學修飾核苷、調整 IVT 轉錄buffer，下游純化工藝等方法。翌圣生物利用其ZymeEditor定向進化平臺的能力，持續在進化mRNA體外合成的核心酶原料—T7 RNA聚合酶，開發出一款低dsRNA T7 RNA 聚合酶，抑制T7 RNA 聚合酶的RDRP活性，從根本上降低dsRNA的形成，從而可以大幅度降低dsRNA的含量。
產量：穩定在9mg/mL以上；
dsRNA含量：dsRNA的含量顯著降低了至少10倍以上；
片段加帽率高：均超過99%。
在不同長度的應用場景下，dsRNA無論跟WT T7 ，還是競品，在保證其他指標不降的前提下，dsRNA 均有極顯著下降。
片段長度 | T7 RNA pol | 產量（mg/mL） | 完整度（%） | dsRNA含量（(1ug RNA產生 ng的dsRNA) |
4K | T7-WT | 12.4 | 88.3 | 0.4273 |
T7-低dsRNA | 12.1 | 89.9 | 0.0129 | |
競品A | 11.0 | 87.8 | 0.0323 | |
9K | T7-WT | 9.5 | 81.9 | 2.9180 |
T7-低dsRNA | 9.0 | 82.0 | 0.0379 | |
競品A | 7.2 | 78.7 | 0.1805 |
降低Cap analog的投入量，在不同的片段長度，以及與WT的對比下，投入量降低到2.5mM， 仍能得到優異的加帽率。同時在細胞層面上，也能得到優異的表現。
Cap analog投入量（mM） | 加帽率（%）-4K | 1K | |
WT | mutant | WT | |
10 | 100 | 100 | 100 |
5 | 100 | 100 | 100 |
2.5 | 100 | 100 | 99.7 |
翌圣公開的文章《FADS and semi-rational design modified T7 RNA polymerase reduced dsRNA production, with lower terminal transferase and RDRP activities》闡述了一項創新性研究。基于這項研究成果，翌圣已向中國、美國提交了申請。
產品名稱 | 貨號 | 規格 | 體積 |
Cleascrip™ T7 RNA Polymerase GMP-grade (low dsRNA, 250 U/μL) | 10629ES10 | 10KU | 40 μL |
10629ES60 | 100 KU | 400 μL | |
10629ES86 | 2500 KU | 10 mL | |
10629ES96 | 25MU | 100 mL | |
10629ES99 | 100MU | 400 mL |
