Nova tecnologia de contas permite comercial

Grânulos de cromatografia de afinidade projetados especificamente para mRNA e FPLC eliminam produtos químicos tóxicos e purificam dezenas de gramas, removendo um gargalo importante

Antes que a terapêutica baseada em mRNA possa ser produzida em quantidades adequadas para ensaios clínicos e distribuição comercial, será necessário remover um gargalo chave: a purificação do mRNA. Os métodos existentes geralmente purificam apenas alguns gramas de mRNA, e não as dezenas de gramas ou mesmo as dezenas de quilogramas necessários. Para melhorar a purificação do mRNA, a Thermo Fisher desenvolveu a resina de afinidade POROS Oligo (dT)25. Ao contrário das abordagens alternativas de purificação, a cromatografia com resina à base de esferas tem excelente escalabilidade. Notavelmente, a resina captura seletivamente o mRNA através da cauda poliadenilada usando etapas simples de purificação de sal e água. [Artur Plawgo/Getty Images]

As terapias baseadas em mRNA foram catapultadas para a vanguarda da consciência pública na forma de vacinas contra o vírus SARS-CoV-2. Depois desse sucesso, a terapêutica de mRNA está sendo desenvolvida para um número cada vez maior de indicações e aplicações que incluem câncer, fibrose cística e doenças infecciosas, bem como terapias genéticas e de células-tronco baseadas na substituição ou edição de genes.

No entanto, o gargalo da purificação deve ser resolvido antes que estas terapias possam ser ampliadas e produzidas em quantidades adequadas para ensaios clínicos ou comercialização.

“Tradicionalmente, ferramentas e produtos em pequena escala têm sido usados ​​para purificar o mRNA, como cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) de fase reversa, precipitação e, em alguns casos, cromatografia à base de celulose”, diz Sirat Sikka, cientista de aplicações de campo. na Thermo Fisher Scientific (Thermo Fisher). Esses métodos podem ser usados ​​para purificar alguns gramas de mRNA e são adequados para trabalhos de bancada e algumas aplicações. O aumento de escala para ensaios clínicos e comercialização, no entanto, requer a capacidade de purificar dezenas de gramas ou mesmo dezenas de quilogramas de mRNA.

“Na Thermo Fisher, entendíamos a importância do mRNA e sabíamos, mesmo antes da pandemia, que o mRNA seria amplamente utilizado”, lembra Sikka. Desde então, revistas científicas e comerciais têm citado a terapêutica e as vacinas de mRNA como avanços disruptivos que podem mudar o futuro da medicina e a facilidade de fabrico, bem como a capacidade de atingir vias que de outra forma seriam invencíveis. O analista da indústria Research and Markets prevê que o segmento global de terapias de mRNA crescerá de US$ 46,7 bilhões em 2021 para US$ 101,3 bilhões em 2026. Essa é uma taxa composta de crescimento anual de 16,8%.

Para estar pronta para um crescimento tão rápido no desenvolvimento de mRNA, a Thermo Fisher começou a desenvolver uma nova resina de cromatografia de afinidade para isolar e purificar mRNA muito antes de a tecnologia se tornar uma “palavra familiar”. A equipe procurou desenvolver uma resina que permitisse melhor recuperação, maior pureza e maior reprodutibilidade.

A resina de afinidade POROS™ Oligo (dT)25 - o produto resultante - é uma esfera porosa reticulada de poli(estireno-co-divinilbenzeno) de 50 µm funcionalizada com cadeias de desoxitimidina (dT) que se ligam ao mRNA através da cauda poli-A ( uma cadeia de nucleotídeos de adenina) que está na extremidade tripla de todas as moléculas de mRNA.

Um dos desafios é o tamanho do mRNA. É uma molécula grande – 20 a 50 nm ou mais em tamanho que varia com o comprimento da construção e a composição da solução – portanto pode haver limitação à difusão através do meio de cromatografia e, portanto, obstáculo à transferência de massa, explica Sikka. Como as esferas POROS™ possuem grandes poros, a área de superfície disponível para interação entre a resina e a molécula de mRNA aumenta, levando a uma maior capacidade. Os poros grandes também resultam numa resistência reduzida à transferência de massa, o que ajuda a melhorar a eficiência e a produtividade do processo.

“A resina de afinidade POROS Oligo (dT)25 minimiza a necessidade de lidar com solventes orgânicos que são frequentemente usados ​​com sistemas de HPLC”, continua Sikka. “O uso de solventes orgânicos em grandes volumes torna-se um problema para a fabricação.” Ela cita preocupações de segurança em relação ao descarte de solventes, bem como a necessidade de modernizar as instalações para lidar com eles.