用于关节软骨缺损修复的mRNA剂型生物制剂及其制备方法和应用

文档序号:34037983发布日期:2023-05-05 13:33阅读:367来源:国知局
技术简介:
本发明针对现有软骨缺损修复治疗手段无法生成透明软骨、新生组织力学性能差的问题,提出采用化学修饰的FoxO1 mRNA制剂,通过刺激内源性间充质干细胞成软骨分化,增强细胞外基质合成,实现软骨基质修复。该制剂以mRNA为活性成分,结合阳离子脂质体递送系统,具有稳定性高、免疫原性低、表达量高的优势,为组织工程修复提供了新方案。
关键词:软骨缺损修复,mRNA制剂

本发明属于软骨缺损修复治疗的生物制剂、制备方法和应用,尤其涉及一种mrna剂型的关节软骨缺损修复制剂及其制备方法和应用。


背景技术:

1、软骨缺损是骨科常见疾病,尤其是运动员,且软骨损伤通常合并了软骨下骨损伤。患者常有关节肿胀、疼痛,活动受限,影响日常生活与工作,给社会造成较大经济负担。软骨内无血管、无神经、无淋巴,损伤后自行修复能力差,治疗困难,一直是骨科的难题。而目前临床治疗手段如微骨折、骨软骨柱移植、软骨细胞移植等没有涉及骨软骨损伤的联合治疗,新生的软骨组织常常为纤维软骨而非透明软骨。纤维软骨力学性能差,无法承受膝关节日常活动中产生的巨大应力,易退变与磨损,因此无法保证远期疗效。


技术实现思路

1、为了解决背景技术中存在的问题,本发明是提供了一种用于关节软骨缺损修复的mrna剂型生物制剂及其制备方法和应用,所述mrna序列为seq idno:1,所述生物制剂具有刺激骨髓间充质干细胞(bmscs)成软骨分化标志物表达,增强细胞外基质合成能力,体内实验证实其增强了软骨基质修复,从而达到治疗软骨缺损的目的。

2、本发明构建一种化学修饰mrna剂型的生物制剂,为组织工程修复提供了新的思路,通过化学修饰的mrna增强了稳定性,降低免疫原性并增加表达效果。

3、为了构建组织工程支架,本发明采用的技术方案:

4、一、一种用于关节软骨缺损修复的mrna剂型生物制剂:

5、包括活性成分mrna和阳离子脂质体,所述活性成分mrna为seq id no:1或者为与seq id no:1所示序列相似度达90%以上的序列。

6、所述生物制剂为液体制剂,为软骨缺损修复药物制剂。

7、所述mrna的5’端经帽子结构和5’utr连接;所述mrna的3’端经3’utr和多聚a尾连接。

8、所述foxo1的mrna中的尿嘧啶替换为pseudo utp。

9、所述软骨缺损修复制剂为注射制剂。

10、5、根据权利要求4所述的软骨缺损修复制剂,其特征在于,

11、所述活性成分mrna加入溶剂pbs中配置成溶液,活性成分mrna在溶液中的浓度为0.5-20μg/μl。

12、二、一种软骨缺损修复制剂的制备方法,方法包括以下步骤:

13、1)合成转录所述软骨缺损修复制剂中的活性成分mrna对应的dna片段,将所述dna片段克隆至表达质粒获得重组质粒;

14、2)将所述重组质粒转入宿主细胞获得重组细胞,对重组细胞进行扩繁,从扩繁后的重组细胞中提取质粒,以提取获得的质粒为模板进行pcr扩增获得体外表达mrna的dna模板;

15、3)利用dna模板构建包括所述dna模板的rna体外合成体系并进行rna体外合成获得所述活性成分mrna。

16、所述rna体外合成体系以1600μl计,包括以下组分:

17、rnase-free水440μl;

18、7.5mm的atp 160μl;

19、7.5mm的utp或者pseudo utp 160μl;

20、7.5mm的ctp 160μl;

21、7.5mm的gtp 160μl;

22、7.5mm的m7g(2’omea)pg 160μl;

23、150ng/μl的dna模板40μl;

24、10×buffer 160μl;

25、enzyme mix 160μl。

26、所述rna体外合成的条件为36~38℃,8~12h。

27、三、一种mrna剂型生物制剂和应用:

28、所述mrna剂型生物制剂由所述制备方法制备而成。

29、所述的mrna剂型生物制剂在用于软骨基质修复、软骨缺损修复的制药中的应用。

30、所述制剂中还包括递送材料;

31、优选地,所述递送材料包括但不限于pei、pamam、多聚赖氨酸、壳聚糖、脂质体、脂质纳米颗粒;

32、优选地,所述递送材料是pei。

33、本发明的有益效果:

34、本发明使用体外转录法合成化学修饰的foxo1 mrna基因,将制剂注射于关节软骨缺损处,能促进内源性间充质干细胞成软骨分化;其生物活性优良,在组织工程中具有应用价值。

35、本发明提供的mrna剂型的软骨缺损修复制剂,包括具有刺激软骨再生的蛋白转录因子mrna,将所述软骨缺损修复制剂导入靶细胞后能够促进bmscs成软骨分化;所述软骨缺损修复制剂的制备简单、快速、表达量高、免疫原性低,能够快速高效促进软骨细胞外基质合成,从而达到治疗软骨缺损的目的。

36、根据实施例的记载,本发明提供的具有刺激软骨再生的转录因子mrna能够在细胞内特异性的高水平表达;本发明提供的mrna进行关节腔注射后,大鼠血清中tnfα未明显升高,说明本发明提供的mrna剂型的软骨缺损修复制剂免疫原性更低,安全性好。



技术特征:

1.一种用于关节软骨缺损修复的mrna剂型生物制剂,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的mrna剂型生物制剂,其特征在于,

3.根据权利要求1或2所述的mrna剂型生物制剂,其特征在于,

4.根据权利要求1所述的mrna剂型生物制剂,其特征在于,

5.根据权利要求4所述的mrna剂型生物制剂,其特征在于,

6.权利要求1-5任意一项所述mrna剂型生物制剂的制备方法,其特征在于:方法包括以下步骤:

7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于:

8.根据权利要求6或7所述的制备方法,其特征在于:所述rna体外合成的条件为36~38℃,8~12h。

9.一种mrna剂型生物制剂,其特征在于:所述mrna剂型生物制剂由权利要求7所述制备方法制备而成。

10.一种权利要求1-5任一所述mrna剂型生物制剂或者由权利要求6所述制备方法制备而成的mrna剂型生物制剂的应用,其特征在于:所述的mrna剂型生物制剂在用于软骨基质修复、软骨缺损修复的制药中的应用。


技术总结
本发明公开了一种用于关节软骨缺损修复的生物制剂、制备方法及其应用。制剂包括活性成分mRNA,如SEQ ID NO:1所示或者相似度达90%以上的序列;方法包括合成DNA片段,将DNA片段克隆至表达质粒获得重组质粒,将重组质粒转入宿主细胞获得重组细胞,从重组细胞中提取质粒,PCR扩增获得DNA模板,利用DNA模板构建RNA体外合成体系并进行RNA体外合成获得活性成分mRNA;在用于软骨修复的制药中的应用。本发明使用体外转录法合成化学修饰的FoxO1mRNA基因,将制剂注射于关节软骨缺损处,能促进内源性间充质干细胞成软骨分化;其生物活性优良,在组织工程中具有应用价值。

技术研发人员:余新宁,戴雪松,潘宗友,朱苏南,齐义营,徐腾靖,王佳杰,林耘霆,汪斯衡,方晶华,徐凯望,宋红云,周祝兴
受保护的技术使用者:浙江大学
技术研发日:
技术公布日:2024/1/12
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