การพัฒนาวิธีวิเคราะห์การห่อหุ้มเอ็มอาร์เอ็นเอในอนุภาคนาโนไขมันของวัคซีนโควิด 19 โดยวิธีฟลูออเรสเซนซ์
วิธีวิเคราะห์การห่อหุ้มเอ็มอาร์เอ็นเอในอนุภาคนาโนไขมันของวัคซีนโควิด 19
คำสำคัญ:
วัคซีนโควิด 19, วัคซีนชนิดเอ็มอาร์เอ็นเอ, อนุภาคนาโนไขมัน, การหาปริมาณ mRNA, วิธีฟลูออเรสเซนซ์บทคัดย่อ
วัคซีนป้องกันโรคโควิด 19 ชนิด mRNA มีสาย mRNA ที่ถูกห่อหุ้มในอนุภาคนาโนไขมัน เพื่อป้องกันการเสื่อมสลายของ mRNA เมื่อฉีดเข้าสู่ร่างกายและสามารถกระตุ้นภูมิคุ้มกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ ร้อยละของการห่อหุ้ม mRNA ในอนุภาคนาโนไขมันเป็นวิธีหนึ่งในการควบคุมคุณภาพวัคซีนที่องค์การอนามัยโลกกำหนด ในสถานการณ์ระบาดของโรคโควิด 19 ทำให้ขณะนั้นไม่มีข้อมูลจำเพาะของวิธีทดสอบและไม่มีสารมาตรฐานจากผู้ผลิตวัคซีนเพื่อนำมาใช้ในการควบคุมคุณภาพการวิจัยนี้จึงได้พัฒนาวิธีในการนำ Ribogreen ในชุดน้ำยาสำเร็จรูปซึ่งเป็นสีย้อมเรืองแสง มาใช้ในการวิเคราะห์ปริมาณ mRNA ในวัคซีนตัวอย่างเพื่อวิเคราะห์ร้อยละของ mRNA ที่ถูกห่อหุ้มในอนุภาคนาโนไขมัน โดยเติม Triton X-100 ในตัวอย่างวัคซีน เพื่อหาปริมาณ mRNA ทั้งหมด และเมื่อหาปริมาณ mRNA อิสระจะไม่มีการเติมสารดังกล่าว ผลพบว่าวิธีนี้สามารถวิเคราะห์ปริมาณ RNA มาตรฐานและตรวจติดตาม mRNA ในวัคซีนตัวอย่างได้ โดยสามารถสร้างกราฟมาตรฐานเชิงเส้นตรงและมีช่วงที่สามารถวิเคราะห์ปริมาณ RNA มาตรฐานความเข้มข้นต่ำและความเข้มข้นสูงได้ที่ 2.5–25 และ 50–500 นาโนกรัม/มิลลิลิตร ตามลำดับ ทุกสภาวะมีค่า R2 มากกว่า 0.99 ค่า %RE และ %CV น้อยกว่าร้อยละ 10 ช่วงที่เหมาะสมในการเจือจางตัวอย่างวัคซีนเพื่อหา mRNA อิสระ และ mRNA ทั้งหมดของวัคซีนในการศึกษานี้ น้อยกว่า 1:100 และ 1:1,000 ตามลำดับ เมื่อคำนวณหาร้อยละของ mRNA ที่ถูกห่อหุ้ม พบว่ามีค่าใกล้เคียงกับผลการทดสอบจากวิธีของผู้ผลิต วิธีนี้จึงมีความเป็นไปได้ในการวิเคราะห์การห่อหุ้ม mRNA ในวัคซีนป้องกันโรคโควิด 19 รวมถึงสามารถนำไปเป็นต้นแบบเพื่อพัฒนาเป็นวิธีวิเคราะห์สำหรับวัคซีนชนิด mRNA ที่อยู่ในการพัฒนาและการศึกษาทางคลินิกในประเทศไทยต่อไป
เอกสารอ้างอิง
Centers for Disease Control and Prevention. Understanding mRNA COVID-19 vaccines. [online]. 2022; [cited 2024 May 14]; [3 screens]. Available from: URL: https://stacks.cdc.gov/view/cdc/119428.
วิภารักษ์ รัตนวิภานนท์, จิรพงศ์ สุขสิริวรพงศ์. เรื่องน่ารู้เกี่ยวกับ mRNA COVID-19 vaccine. กรุงเทพฯ: คณะเภสัชศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล. [ออนไลน์]. 2564; [สืบค้น 2564 พ.ค. 14]; [7 หน้า]. Available from: URL: https://pharmacy.mahidol.ac.th/th/knowledge/article/575.
Schoenmaker L, Witzigmann D, Kulkarni JA, Verbeke R, Kersten G, Jiskoot W, et al. mRNA-lipid nanoparticle COVID-19 vaccines: structure and stability. Int J Pharm 2021; 601: 120586. (14 pages).
Hou X, Zaks T, Langer R, Dong Y. Lipid nanoparticles for mRNA delivery. Nat Rev Mater 2021; 6(12): 1078–94.
World Health Organization. Evaluation of the quality, safety and efficacy of RNA-based prophylactic vaccines for infectious diseases: regulatory considerations (WHO/RNA/DRAFT/22 December 2020). Geneva: WHO; 2020.
Goswami R, O’Hagan DT, Adamo R, Baudner BC. Conjugation of mannans to enhance the potency of liposome nanoparticles for the delivery of RNA vaccines. Pharmaceutics 2021; 13(2): 240. (13 pages).
Carrasco MJ, Alishetty S, Alameh MG, Said H, Wright L, Paige M, et al. Ionization and structural properties of mRNA lipid nanoparticles influence expression in intramuscular and intravascular administration. Commun Biol 2021; 4(1): 956. (15 pages).
Goswami R, Chatzikleanthous D, Lou G, Giusti F, Bonci A, Taccone M, et al. Mannosylation of LNP results in improved potency for self-amplifying RNA (SAM) vaccines. ACS Infect Dis 2019; 5(9): 1546–58.
Jones LJ, Yue ST, Cheung CY, Singer VL. RNA quantitation by fluorescence-based solution assay: RiboGreen reagent characterization. Anal Biochem 1998; 265(2): 368–74.
Okamoto T, Okabe S. Ultraviolet absorbance at 260 and 280 nm in RNA measurement is dependent on measurement solution. Int J Mol Med 2000; 5(6): 657–9.
Faraldi M, Mangiavini L, Conte C, Banfi G, Napoli N, Lombardi G. A novel methodological approach to simultaneously extract high-quality total RNA and proteins from cortical and trabecular bone. Open Biol 2022; 12(5): 210387. (11 pages).
Bizmark N, Nayagam S, Kim B, Amelemah DF, Zhang D, Datta SS, et al. Ribogreen fluorescent assay kinetics to measure ribonucleic acid loading into lipid nanoparticle carriers. Adv Mater Interfaces 2024; 11(17): 2301083. (8 pages).
Bhowmik BB, Ganguly P. Photophysical studies of some dyes in aqueous solution of Triton X-100. Spectrochim Acta A Mol Biomol Spectrosc 2005; 62(4-5): 808–13.
Hassett KJ, Higgins J, Woods A, Levy B, Xia Y, Hsiao CJ, et al. Impact of lipid nanoparticle size on mRNA vaccine immunogenicity. J Control Release 2021; 335: 237–46.
Schober GB, Story S, Arya DP. A careful look at lipid nanoparticle characterization: analysis of benchmark formulations for encapsulation of RNA cargo size gradient. Sci Rep 2024; 14(1): 2403. (10 pages).
Patel P, Ibrahim NM, Cheng K. The importance of apparent pKa in the development of nanoparticles encapsulating siRNA and mRNA. Trends Pharmacol Sci 2021; 42(6): 448–60.
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
สัญญาอนุญาต
ลิขสิทธิ์ (c) 2025 วารสารกรมวิทยาศาสตร์การแพทย์
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
