在病毒爆發可能以驚人的速度升級為全球大流行的時代，快速開發新疫苗的能力變得至關重要。然而，疫苗生產的速度受到限制，因為其中使用的mRNA部分是化學合成的，部分是使用酶合成的，這是一個相對緩慢的過程。

日本名古屋大學的一組研究人員成功開發了一種創新的合成技術，能夠生產高純度、完全化學合成的 mRNA，從而消除了較慢的酵素反應。

這項進展為對病毒爆發和新出現的疾病做出更快速的反應奠定了基礎，這有望在初步階段減輕未來的感染。他們的研究結果發表在雜誌上 核酸研究。

鑑於其在對抗 COVID-19 大流行中的重要作用，mRNA 現在因其有助於預防傳染病的潛力而廣受認可。專家預計，未來 mRNA 技術將用於治療遺傳性疾病和新出現的疾病。然而，由於對純度和生產速度的擔憂，生產 mRNA 仍然具有挑戰性。

這些問題可以使用完全化學合成的 mRNA 來解決。 Masahito Inagaki 表示，「完全化學合成的mRNA 最顯著的優勢之一是它能夠繞過mRNA 生產中通常需要的複雜且耗時的酶促反應。純粹依賴化學反應的方法將顯著縮短生產時間。 ”過程。”

它也為對疫苗有強烈免疫反應的人帶來好處。源自 5′-單磷酸化 RNA 的 mRNA 容易受到不完整 RNA 片段的污染，進而引起強烈的免疫反應。這種免疫反應會增加副作用的風險，特別是發炎。然而，現有的純化技術很難去除這些雜質，限制了其潛力。

為了解決這些問題，Hiroshi Abe 教授、博士生 Mami Ototake 和助理教授 Inagaki 設計了一種帶有硝基芐基的新型磷酸化試劑，可用作疏水純化標籤。

Inagaki解釋說，「硝基芐基具有很高的疏水性；因此，當硝基芐基被引入到RNA分子中時，mRNA變得更加疏水。由於不純的RNA缺乏硝基芐基，因此可以使用反向分析輕鬆地將其與含有硝基芐基的目標RNA分離。

“這種方法產生純 RNA，沒有通常與基於轉錄的合成方法相關的長度不一致和雜質。”

除了透過化學方法完全合成mRNA外，團隊還使用相同的方法創建了純環狀mRNA。環狀mRNA的獨特之處在於它們缺乏末端結構，使其能夠抵抗體內核酸降解酶的降解，從而產生更持久的藥效。

mRNA 生產的突破對醫療的未來有重大影響。 Abe 說：“這項創新為高效生產完全化學合成的 mRNA 和環狀 mRNA 鋪平了道路，這有可能徹底改變 RNA 藥物發現並擴大基於 mRNA 的治療範圍。”

更快、更純淨的疫苗生產應該可以縮短我們對未來傳染病威脅的反應時間。未來，該團隊還希望利用這些結果來開發針對癌症抗原和遺傳疾病的新型 mRNA 疫苗。