博客与文章

Reducing Risk in Nucleic Acid Therapeutics: The Case for Vertical Integration
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降低核酸疗法中的风险：垂直整合的案例

随着基于 mRNA 的产品、寡核苷酸疗法和基因编辑应用从利基罕见病扩展到主流高发病率适应症，对核酸疗法 (NAT) 的需求不断增长。Zilebesiran 就是一个例子，这是一种新型 RNA 干扰 (RNAi) 疗法，目前正在推进高血压后期临床试验 [1]。这表明了一个重要的行业转变，高血压是全球主要的心血管风险因素，而这仅仅是 NAT 有望推动寡核苷酸药物需求达到前所未有的多吨规模的一个例子。 这种向庞大患者群体的快速转变反映在全球 NAT CDMO 市场中，该市场在 2023 年估值为 135.3 亿美元，预计到 2030 年将达到 338.6 亿美元 [2]。随着开发商扩大规模以满足不断增长的需求，生产基础设施面临越来越大的压力，从而暴露出风险。依赖分散在多个供应商之间的碎片化供应链会危及临床进展并使可靠的商业供应路径复杂化。垂直整合的供应模式解决了这些脆弱性，稳定了规模化生产并确保了一致的质量，而无需多供应商交接的协调延迟。 碎片化问题 在传统的 NAT 生产中，生产通常分散在多个供应商之间，每个供应商负责单独的流程，例如原材料供应、寡核苷酸药物原液 (DS) 和药物产品...

  • Built to Scale, Chemoenzymatic Ligation Takes RNA Therapeutics from Lab to Clinic
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    化学酶连接技术将RNA疗法从实验室带入临床，实现规模化生产

    开发新的RNA疗法需要多年的不懈努力。然而，将一个项目从临床前模型的希望转化为临床开发的现实，面临着规模化的根本挑战。创新者必须找到一种方法来生产他们的药物，从克级扩展到千克甚至吨级，同时保持质量、一致性和成本效益。 在这个关键时刻，许多创新者面临潜在的瓶颈，因为让他们走到这一步的制造方法开始阻碍他们。传统的固相寡核苷酸合成（SPOS）虽然在发现和开发阶段可靠，但并非为大批量市场所需的大规模生产而设计。这种脱节重新激发了人们对酶促替代方案的兴趣，例如化学酶促连接，它能够克服这些局限性，并确保这些救命药物的供应满足激增的需求。 传统寡核苷酸合成的局限性 几十年来，寡核苷酸的制备标准一直是SPOS，这是一种逐个核苷酸的强化方法。虽然对于短寡核苷酸链来说精确，但对于复杂分子采用逐步添加核苷酸亚基的方法存在缺点，尤其是在扩大临床和商业需求时。 逐步添加带来的累积风险意味着，每添加一个核苷酸，就有一小部分错误或副反应的机会。对于sgRNA等长分子，错误会累积，杂质在合成过程中难以控制，在纯化过程中难以去除，从而增加了杂质水平和批次间差异。 此外，随着杂质的增加，产量会下降。虽然错误确实会累积，但如果早期发生错误，整条链都会受到影响。链越长，出错的可能性越大，产量下降得越多，从而增加了成本和开发时间。 除了产品质量，该工艺还面临结构和环境限制。高溶剂使用量和原子经济性对于行业和投资者来说都是可持续性问题，如果仅使用SPOS来满足对RNA疗法不断增长的需求。 最后，还有复制基础设施以扩大规模的挑战。当前的SPOS工艺使用流通式合成仪，其批次大小限制在大约10公斤。为了满足对大批量疗法预计的多吨需求，制造需要一种“规模化外扩”的方法，将来自多个合成活动的批次结合起来，从而增加了生产复杂性和成本。 虽然模拟自然过程的全酶合成是一个长期目标，但第二代寡核苷酸制造技术今天提供了一个解决方案。它有助于克服有前景的RNA项目与最终产品到达患者之间存在的生产瓶颈。 合成新科学：一种化学酶促替代方案 化学酶促连接代表了一种结合化学和酶促过程的混合方法。寡核苷酸片段（也称为块状聚合物）首先使用SPOS合成，然后一种称为连接酶的酶将这些片段连接在一起以产生全长寡核苷酸。这些更小、更易于管理的片段可以以更高的纯度和产量生产，为复杂的新一代模式（如sgRNA）提供所需的高质量构建块。这种优雅的模块化方法提供了几个关键优势。 提高纯度和一致性：最终产品纯度可以提高，原因有两个。首先，在合成较短片段时，杂质形成和积累的机会较少。其次，连接酶具有高度选择性，有助于减少缺失杂质的数量。它只接受具有正确位置的5'-磷酸和3'-羟基作为底物的片段，这意味着许多常见杂质在下游处理过程中被拒绝并清除。 卓越的产量和成本效益：片段的生产效率更高，产量也高于全长寡核苷酸的合成。由于连接反应本身效率很高，通常能达到接近定量的产率，因此整个过程更具成本效益。 可扩展的解决方案：连接反应是一种基于溶液的工艺，非常适合大型不锈钢批次反应器。这种方法无缝地融入了有效的GMP CDMO基础设施，并能够支持未来高需求药物预计的多吨体积。 更可持续的足迹：更高的产率和更低的试剂消耗自然会导致更少的化学废物，使化学酶促连接成为一种更环保的替代方案，符合现代环境、社会和治理（ESG）原则。 上海兆维科技应用针对不同寡核苷酸形式定制的独特连接工作流程。对于双链siRNA，粘性末端连接已成功转化至GMP设施，以支持临床试验。对于更长的单链sgRNA分子，则采用夹板连接工艺，这证明了化学酶促连接在基因编辑应用中的多功能性。 有关粘性末端连接和夹板连接的更多详细信息，请在此处下载化学酶促白皮书。 应对监管考量和未来展望 随着化学酶促连接等第二代合成平台进入临床开发阶段，需要从CMC（化学、制造和控制）和监管角度进行仔细考量。上海兆维科技通过为现有关键质量属性（CQAs）开发特定的控制策略，并实施方法来控制连接过程独有的参数，积极解决了关键监管问题。这包括： 起始物料指定：与合作伙伴和监管机构密切合作，确保明确的片段分类途径。 硫代磷酸酯立体化学：开发先进的分析方法，以确保与SPOS衍生材料的一致性和等效性。 残留酶检测：实施强大的残留酶检测方法，并进行研究以评估免疫影响，从而减轻潜在的新风险因素。 严谨的开发已使化学酶促连接成为一个经过临床验证且商业上可行的平台，可随着未来的RNA模式进行扩展。 推动RNA药物的进步和可持续未来 随着对RNA疗法需求的增长，以高效、可持续和规模化方式生产它们的能力也必须随之增长。全酶第三代制造技术可能是未来，但第二代化学酶促连接技术仍在不断改进，通过免层析纯化以进一步降低成本和废物，以及通过酶工程程序来提高多功能性，从而实现更高效的高温连接。如今，上海兆维科技提供了一种以科学为基础、面向世界的RNA制造方法。 如需了解上海兆维科技如何帮助您的RNA药物实现生命，请联系我们的团队讨论您的项目。

  • Breaking Through Synthesis Challenges: Hongene Accelerates Clinical Translation of Dual-Targeting Oligonucleotide Drugs!
    Industry Trends

    破解合成难题，兆维科技加速双靶小核酸药物临床转化！

    近年来，双靶点寡核苷酸药物凭借其协同作用、避免联用疗法的优势，成为全球制药领域最热门的赛道之一。然而，尽管其前景广阔，这类药物的合成和生产仍面临多重技术瓶颈，成为阻碍管线进展的关键障碍。 市场火热：双靶点siRNA引领研发新浪潮 当前，全球众多药企正紧锣密鼓地布局双靶点寡核苷酸药物领域，推动药物开发迈向临床应用。特别是双靶点siRNA（小干扰RNA）药物，凭借其“同时沉默多个关键致病基因”的突破性优势，成为克服单靶点干预局限性的关键解决方案。近期行业动态充分印证了这一趋势： 9月2日，RNAi先驱John Maraganore创立的Corsera Health宣布其双靶点siRNA药物计划于2025年底前进入临床。该药物同时靶向PCSK9 和AGT，用于治疗高血脂症。 紧随其后，9月17日迈威生物通过一个临床前双靶siRNA管线的“NewCo模式”成功出海，与Kalexo达成潜在总额高达10亿美元的合作。。 同期在第18届国际IgA肾病 研讨会上，前沿生物首次发布具有全球首创潜力的双靶siRNA药物的临床前数据。该药物对双靶点的抑制率高达约95%，且有望实现每4-6个月给药一次的突破性给药周期。 而就在最近，10月21日，圣诺医药自主研发的双靶点siRNA药物SA1211正式获得NMPA临床批件，成为全球首个进入临床阶段的用于治疗慢性乙肝（HBV）的双靶点siRNA管线。 热潮背后：双靶点siRNA的技术突破与治疗增效 上述案例所反映的热度，源于双靶点siRNA独特设计带来的优势。传统siRNA由互补的正义链和反义链组成（图1，A），而双靶点siRNA通过连接子将两个siRNA单元串联（图1，B），形成一个整体。其中，反义链a和反义链b可设计靶向不同的mRNA靶点，从而实现双重靶向（dual-targeting）。 图1. 传统siRNA（A）和双靶点siRNA（B）结构示意图 这种双靶点设计带来以下治疗优势： 协同增效，突破单靶点局限。许多疾病并非由单一因素驱动。双靶点设计能够实现对疾病过程中多个通路进行协同干预。以时安生物的SA1211为例，这款靶向HBV的双靶点siRNA同时靶向HBX基因（HBV X蛋白）和PD-L1基因（程序性死亡配体1）。抑制HBX mRNA和PD-L1 mRNA分别可以阻断病毒复制，同时“唤醒”免疫系统，减少HBV免疫逃逸。 避免联用疗法，降低剂量相关毒性。相较于使用两种不同的siRNA联用，双靶点siRNA的总给药剂量更低，从而避免了高剂量带来的毒性，提高了安全性。 体内暴露可控，避免双峰现象。从PK（药代动力学）角度看，两个独立的siRNA其吸收和清除速率不同，会导致两种药物的血药浓度曲线出现“双峰”现象。而作为单个分子，双靶点siRNA则不存在这一现象，能够实现对两个靶点的同步沉默，达到更好的协同增效。 机遇中的挑战：双靶点寡核苷酸合成生产的“高门槛” 双靶点siRNA在带来上述优势的同时，也给合成带来了显著挑战，成为管线进展的关键阻碍： 正义链长度翻倍。由于双靶点siRNA的正义链需要与两条反义链互补，其长度达到40nt左右，是传统siRNA正义链的两倍。因此，固相合成所需偶联步数更多，累积收率显著降低。 额外连接子（Linker）修饰。不同于传统siRNA，正义链还需要引入linker修饰。以TEG（四乙二醇）linker为例，如果使用TEG亚磷酰胺进行合成，不仅会增加偶联步骤的数量，其带来的空间位阻也会进一步降低合成效率。 大规模生产。Corsera Health近期公布其针对高血脂症双靶点siRNA药物临床计划，标志着双靶siRNA向常见代谢疾病领域进军。这意味着双靶siRNA在未来会有更广的用户覆盖和更大的规模化生产需求。考虑到上述的合成门槛，双靶siRNA的大规模生产将成为一个重大挑战。 上海兆维科技双平台驱动：破局双靶点siRNA产业化难题 作为全球领先的基因单体供应商，上海兆维科技深耕核酸领域近30年。在不断完善现有固相合成平台的同时，我们正开创性地推出化学酶法连接合成平台，以助力双靶点siRNA的产业化。...

  • The Hidden Costs of Fragmented Supply Chains in Nucleic Acid Therapeutics
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    核酸疗法中碎片化供应链的隐性成本

    核酸疗法（NAT）——包括siRNA等寡核苷酸、基于 mRNA 的产品和基于 CRISPR 的药物——的兴起正在改变现代医学。这些精确而有效的模式正在快速发展，为实现可扩展且合规的生产带来了新的挑战。 早期 NAT 开发者通常依赖于不同生产阶段的多个专业供应商。虽然这种分散的供应链模式可能提供对利基专业知识的访问或感知到的成本优势，但它也可能引入低效率，导致项目延迟和监管复杂性，最终增加成本并减缓临床进展。 这篇博文探讨了分散供应链在运营和战略上的弊端，并概述了如何通过与单一的垂直整合的 CDMO 合作来简化开发、降低风险并加快时间表。 分散供应链的挑战和隐性成本 分散供应链的灵活性看似有优势，但它通常会带来重大挑战，包括： 运营复杂性协调多个供应商需要大量的监督。内部团队需要管理供应链中复杂的动态部分并解决跨供应商问题，从而将资源从核心职能中转移，并增加管理开销。 可追溯性降低和监管风险不同的质量体系和不一致的文档会使根本原因调查和监管提交变得复杂和延迟，从而损害可追溯性并增加审计期间不合规的风险。 项目时间表延迟供应商之间的每次物料交接都会增加可变性和潜在延迟。分析方法和文档标准之间的差异可能需要重新测试、返工或导致物料损失。此外，实物运输容易损坏或丢失，导致开发时间表延迟，从而影响资金、上市时间和收入。 累积成本影响单个供应商的定价可能看起来具有竞争力且有吸引力；然而，随着项目的展开而暴露出来的隐性低效率可能会大大夸大开发的真实成本。 垂直整合的优势 垂直整合将从原材料到最终药物制造的所有生产阶段整合到单个组织内，确保简化的运营、一致的质量和端到端的监督。与分散供应链模式相关的挑战和隐性成本可以有效缓解。优势包括： 通过消除交接和减少问题解决延迟来加速时间表。 通过统一的系统和流程来实现一致的质量。 通过单个负责任的合作伙伴来简化项目管理。 通过统一的文档和可追溯的工作流程来提高监管准备度。 由专用资源和一致目标支持的战略项目优先级 除了运营效率之外，垂直整合还提供了战略控制。项目得到专门关注，促进深度协作，而不是分散的供应商互动。 药品开发商可以通过考虑从短期成本削减转向长期价值创造来获益。选择有能力的、垂直整合的 CDMO 合作伙伴可提供端到端控制，从而实现更快、更可靠的治疗开发。 要更深入地了解垂直整合如何真正改变您的 NAT...

  • Ushering in a New Era of Lipid Management – Hongene Empowers Oligo Theraputics to Expand into Metabolic Diseases
    Industry Trends

    引领降脂新时代 — 上海兆维科技赋能小核酸药物拓展代谢病领域

    高胆固醇血症是最常见的慢性代谢性疾病之一，其核心特征是“坏胆固醇”——低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）异常升高，可能在血管壁内形成动脉粥样硬化斑块，逐步引发心肌梗死、脑卒中等严重心脑血管疾病。 《中国血脂管理指南（2023版）》显示，中国成人血脂异常患病率已超35.6%；美国CDC于2023年发布的数据也指出，超过25.5%（约6310万人）的LDL-C水平超过130mg/dL（正常水平低于100mg/dL）。他汀类小分子药物是目前的一线治疗方案，但由于日常用药依从性差、副作用不耐受、疗效遭遇瓶颈等问题，仍有相当数量的患者无法有效控制胆固醇水平。 降脂RNAi疗法里程碑：Inclisiran再获FDA批准 在这样的背景下，Inclisiran作为全球首个应用于高胆固醇血症的小核酸药物应运而生。Inclisiran是Alnylam与诺华合作开发的一款siRNA药物，通过靶向PCSK9基因mRNA，阻断PCSK9蛋白合成，从而提高LDL受体水平，持续清除血液中的LDL-C。这款药物的上市，标志着寡核苷酸疗法首次正式“跨界”进入高发、慢性的群众性疾病领域，不再是小众罕见病的专利。 更重要的是，2025年7月下旬，美国FDA正式批准Inclisiran作为高胆固醇血症成年患者的优选单药疗法，不再强制与他汀类药物联用。这一看似微小的变化，实则影响深远： 显著扩大可治疗人群：从最初限定于ASCVD（动脉粥样硬化性心血管疾病）患者或他汀不耐受者，扩展到更广泛的高胆固醇血症患者群体。 打破治疗路径依赖：患者无需再经历他汀治疗失败后才考虑Inclisiran，而是可以从一开始就使用这款药物。 本次FDA标签更新，标志着小核酸药物首次成为慢性病治疗的“起始药物”，也预示着寡核苷酸疗法未来的定位方向，即实现“RNA疗法→标准疗法”的飞跃。 降脂核酸新药多点突破：巨头企业重金布局 Inclisiran的成功，极大地刺激了资本和研发热情。仅2025年上半年，降脂领域核酸药物利好消息频出： 6月，礼来(Eli Lilly)旗下siRNA药物Solbinsiran和Lepodisiran分别在《柳叶刀》和《新英格兰医学杂志》发表，证明了每年仅需两次给药，便可显著降低LDL-C和Lp(a)水平的潜力。同时，礼来宣布以约13亿美元收购Verve Therapeutics，获得其体内碱基编辑平台和管线，靶向PCSK9、ANGPTL3、Lp(a)等关键降脂靶点。 5月，Ionis Pharmaceuticals宣布其ASO疗法Olezarsen治疗高甘油三酯血症的III期试验取得积极顶线结果，有望成为该适应症的标准疗法。 3月，CRISPR Therapeutics与靖因药业达成近9亿美元的战略合作，共同开发长效siRNA疗法SRSD107，用于预防和治疗血栓性疾病。 这些案例不仅表明核酸药物在降脂赛道中获得了高度关注，也反映了该领域持续的突破，包括适应症扩大、靶点多样化、给药频率持续降低。 国产RNAi降脂新势力：进入临床竞速 2025年4月，杭州鼎乐新为生物科技有限公司自主研发的1类新药DNV001注射液正式获得临床试验批准（受理号：CXHL2500095）。DNV001是一款GalNAc-siRNA，通过敲低肝细胞中的PCSK9 mRNA，从源头阻断PCSK9表达。药学和临床前研究表明，DNV001具有出色的稳定性、安全性和有效性，在临床上有望实现每年仅注射两次即可达到长期降脂的目标。 在DNV001这一创新药物的背后，上海兆维科技作为鼎乐新为的重要合作伙伴，提供了端到端的CDMO服务，包括： 核酸原料合成所需酶学工艺的开发 小核酸原料药（API）及制剂（DP）的规模化生产 样品分析、药学文件撰写及注册申报支持 凭借上海兆维科技稳定的酶法连接合成技术平台，DNV001率先实现了：（1）临床批次产品超高纯度；（2）工艺稳定可控，简化了后续工艺与分析方法开发难度；（3）高度稳定的放大生产，显著降低生产成本。据悉，DNV001也是目前同类产品中，在等同质量要求下，单位生产成本已足够低到能满足中国医保定价标准的产品。 同月，石药集团宣布其自主研发的siRNA药物SYH2068已获得CDE批准，将在中国开展临床试验。该药通过优化序列和化学修饰策略，实现更持久的基因沉默效果，有望实现Lp(a)超长效降低。 3月，靖因药业宣布旗下siRNA管线SRSD216获得中美IND批准。该药能够特异性调控LPA基因，减少肝脏中Apo(a)的生成，降低循环Lp(a)水平。临床前体内研究显示，单次给药可使Lp(a)水平几乎降低100%，且效果持续超过6个月。 上海兆维科技下一代核酸药物CDMO平台：助力核酸药物创新与发展 作为中国最早战略性布局核酸原料的企业之一，上海兆维科技深耕核酸领域27年，致力于为客户提供卓越的核酸药物CDMO服务。...

  • Case Study on the Application of Enzymatic Ligation Synthesis Technology (Part 2): High-Fidelity sgRNA Synthesis
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    酶连接合成技术运用案例（下）: sgRNA高保真合成

    前言 CRISPR-Cas技术在基因编辑领域的广泛应用，正在推动sgRNA合成需求的快速增长。然而，传统的SPOS（solid-phase oligonucleotide synthesis, 固相合成寡核酸）法难以匹配这一需求增长。其原因是SPOS法用于长达约100 nt的sgRNA时，难以确保sgRNA引导区的保真度（fidelity）。不仅如此，由于sgRNA具有高密度的化学修饰和复杂的二级结构，SPOS法也难以达到较高的纯度和产率。 经过精心布局，兆维科技深入开发的酶连接（Ligation）合成技术已用于双价siRNA高纯度合成（详见案例上篇）。本文作为该技术运用案例的下篇，将继续介绍兆维科技的sgRNA合成案例，旨在展示两步酶促连接方法如何确保sgRNA引导区的高保真度，并突出酶促连接技术在基因编辑药物开发领域的潜力！ 01 100mer sgRNA合成挑战 由Intellia Therapeutics开发的sgRNA能引导CRISPR-Cas对TTR（transthyretin，转甲状腺素蛋白）基因的编辑，实现hATTR（hereditary transthyretin amyloidosis，遗传性转甲状腺素蛋白淀粉样变性）的治疗。本案例重点研究Intellia G211 sgRNA。其结构包括与靶基因互补的引导区、重复/反重复（repeat/anti-repeat）区以及含有多个茎环的结构稳定区（图1）。它的一大特点是在多个位置引入2'-OMe修饰，并在两端引入PS（phosphorothioate，硫代磷酸酯）修饰。这些修饰可显著增强其在体内的稳定性与活性。 图1：G211 sgRNA的化学修饰、结构及其连接合成的分段策略。 然而，G211 sgRNA的复杂性给SPOS方法带来了以下挑战：（i）因为SPOS法是由3’端→5’端的方向进行，所以20 nt引导区的合成发生在SPOS流程的末期。由于反应步数的累加，这段序列的保真度就难以控制，也意味着脱靶风险；（ii）SPOS法合成100 nt的G211 sgRNA需要约400步反应，这会导致SPOS产生的sgRNA杂质极为复杂，也会降低sgRNA的产率。 02 上海兆维科技酶连接技术突破合成挑战 不同于SPOS一次性合成100 nt，上海兆维科技的双步酶连接法将sgRNA分成了3条片段（图1），每段只需SPOS一次性合成40 nt。因此，每条片段的杂质会更加简单，其纯度和产率也会更高。不仅如此，将sgRNA分割为3条片段分别合成也能减少二级结构对SPOS的干扰。最为重要的是，双步酶连接法还包括了独立的引导区酶连接步骤，以此确保引导区的保真度。 引导区的酶连接合成过程包括以下步骤： 第一，通过SPOS合成两个引导区片段（片段1A和1B）和一个20...

  • Case Study on the Application of Enzymatic Ligation Synthesis Technology (Part 1): High-Purity Synthesis of Bivalent siRNA
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    酶连接合成技术运用案例（上）： 双价siRNA高纯度合成

    前言 siRNA作为RNA干扰(RNAi)技术的一种，在基因沉默和靶向治疗领域展现了重要价值和潜力。在siRNA药物的发展过程中，双价siRNA凭借其独特的结构设计与功能优势日益受到关注。然而，特殊的双价结构也给传统的SPOS（solid-phase oligonucleotide synthesis, 固相合成寡核酸）法带来了诸多挑战，比如双价siRNA的纯度较低、产率较低和生产规模难以放大。 近年来，上海兆维科技深入探索并开发酶连接(Ligation)合成技术，显著提升了各种复杂小核酸的合成纯度和产率，并实现了生产规模扩大和成本降低。本文将分为上下两篇，上篇将介绍兆维科技双价siRNA合成案例，旨在展示酶促连接技术如何克服SPOS方法的纯度瓶颈，从而助力新一代RNAi疗法的制备！ 01 双价exNA siRNA的合成挑战 图1，A展示了本次案例的研究对象，双价exNA siRNA。这种双价设计由TEG（tetraethylene glycol，四乙二醇）linker连接2组siRNA正义链的3’-端，能提升其在体内的稳定性、组织靶向能力和药效持续性。此外，2条反义链的3’-端都各含有2个exNA。不同于标准亚磷酰胺单体，exNA单体在5’-碳和5’-OH之间额外增加了一个碳（图1，B），这种延长能帮助siRNA抵抗外切酶的影响。 图1：双价exNA iRNA的结构（A）和所使用的合成单体（B）。红色箭头指向exNA亚磷酰胺单体的特殊之处：5’-碳和5’-OH之间额外增加了一个碳。 尽管双价结构和exNA修饰带来了上述优势，但它们也为SPOS法带来了以下挑战。首先，linker连接了两组方向相反的16 nt正义链，即一组是5’-端到3’-端，而另一组是3’-端到5’-端。SPOS法在合成正义链时需要先使用反向亚磷酰胺（reverse phosphoramidite），中途再使用标准亚磷酰胺。这种特殊的SPOS法会降低产物纯度和产率。其次，反义链引入的exNA修饰，以及所有末端引入的PS（phosphorothioate，硫代磷酸酯）修饰，也会进一步增加纯度控制难度。 02 上海兆维科技因酶促连接技术赋能解决合成挑战 图2展示了上海兆维科技高纯度双价siRNA酶连接法。这种方法仅需SPOS法合成正义链和反义链的片段（而非完整链）。由于合成长度的大幅缩短，因此由片段的纯度和产率也会比完整链更高。最后再由连接酶（ligase）连接各个片段，形成完整的双价siRNA。 具体的连接合成过程包括以下步骤： 第一，使用SPOS法分别合成四条片段（图2，A），其中片段1和3是正义链片段，而2和4是反义链片段。 第二，进行一锅法酶连接4条片段。首先，4条片段相互杂交形成粘性末端。粘性末端再相互配对构成酶连接位点（图2B）。 第三，连接酶连接各个位点，形成完整的双价siRNA（图2C）。 图2：双价exNA siRNA连接（Ligation）合成的步骤。 在此案例中，上海兆维科技采用了purified-to-purified（P2P）方案，即SPOS合成的片段要经过纯化后再用于酶连接，而酶连接得到的双价siRNA需要再次经过纯化。如表1所示，所有4条片段在纯化后都达到了>93%的纯度，因此可以确保酶连接产物的高纯度。 表1：固相合成和纯化后四个片段的产率和纯度。 如图3中的IPRP-HPLC-MS鉴定结果所示，即使是酶促连接得到的双价exNA siRNA粗品，其纯度也高达91.9%。而在完成纯化后，最终产品纯度高达96.7%，这意味着上海兆维科技的酶连接技术具有非常高的片段转换率。此外，最终纯化能够轻易除去所有未反应片段，且在酶连接过程中未观察到新的结构相关杂质。 图3：双价exNA...

  • Chemoenzymatic Synthesis of siRNA and sgRNA Using Ligation Technology
    Tech Insights

    利用连接技术对siRNA和sgRNA进行化学酶促合成

    RNA 疗法的进步正在增加对包括 siRNA（小干扰 RNA）和 sgRNA（单向导 RNA）在内的高质量合成寡核苷酸的需求。虽然传统的固相寡核苷酸合成 (SPOS) 仍然是 siRNA 和 sgRNA 生产的主要方法，但其在可扩展性、可持续性、质量和成本方面的局限性阻碍了其满足预期市场需求的能力。 化学酶连接（一种将化学合成与酶连接相结合的混合方法）正在成为应对这些挑战的变革性解决方案。本文探讨了 SPOS 的局限性，并概述了化学酶连接、其机制及其在 siRNA 和 sgRNA 合成中的比较优势。 siRNA 和 sgRNA 生产中 SPOS 工艺的局限性和挑战 主要受心血管疾病领域预期批准的推动，估计十年后全球对 siRNA API 的需求总量可能达到数十吨。传统 SPOS1（我们称之为第一代技术）在规模化以满足这一产量方面面临着重大挑战。...

  • Innovative Improvements in P(V) Oligonucleotide Synthesis Platform, Empowering Oligonucleotide Drug Development!
    Tech Insights

    P(V) 寡核苷酸合成平台的创新改进，助力寡核苷酸药物开发！

    前言 2024年12月9日——由美国斯克里普斯研究所（Scripps Research）Phil S. Baran教授带领的研究团队，联合Elsie Biotechnologies和上海兆维科技发展有限公司（Hongene Biotech）的研究人员，在Organic Letters上发表了一篇题为“An Improved P(V) Thio-Oligonucleotide Synthesis Platform”的研究报告。 该研究对现有五价磷“P(V)”硫代寡核苷酸（PS）合成平台进行了关键技术改进，构建了一个能够支持大规模生产，并且质量更高的PS选择性控制的合成平台。这一进步为寡核苷酸药物开发提供了强大的技术支持，有望成为推动该领域进步的新工具！ 01 挑战 构象异构体的控制与药物稳定性 寡核苷酸规模化合成长期依赖亚磷酰胺P(III)和四步循环合成法，包括脱保护、耦合、氧化和封闭。然而随着寡核苷酸治疗的发展，传统的P(III)四步循环法面临着越来越多的挑战。其中最有代表性的挑战之一就是硫代磷酸酯键（PS）寡核苷酸的构象控制。 P(III)四步循环法不能控制PS键的立体构象，会产生R (Rectus，顺时针) 和S (Sinister，逆时针) 两种PS键的绝对构型。以反义寡核苷酸 (ASO) 药物Spinraza为例，这款药物的18个核苷全都由PS修饰骨架连接，理论上拥有217= 131, 072种异构体。如此庞大的异构体数量给PS寡核苷酸药物的开发和质量控制带来了极大的不可预测性。 02 机遇 控制PS构象的P(V)合成手段：Ψ试剂...

  • Analysis of Core Materials and Process Strategies for Nucleic Acid Drugs
    Tech Insights

    核酸药物核心材料与工艺策略分析

    前言 核酸药物，包括小核酸和mRNA药物，是生物制药领域中一个快速增长的细分市场。随着技术的持续迭代，特别是核酸化学修饰和递送技术的创新，已有多款核酸药物成功上市，在罕见病、慢性病、肿瘤和遗传性疾病等多个治疗领域展现出卓越的疗效。 小核苷酸疗法作为核酸药物中的一个重要类别，它通过主动设计药物序列，能够精确靶向并沉默与疾病相关的基因，从而在治疗机制上提供了一种全新的选择。与传统药物相比，小核酸药物具有治疗领域广泛、研发周期短、研发成功率高、治疗效果持久等显著优势。本文将重点介绍核酸药物的核心物料选择和生产工艺中杂质分析策略。 01 化学修饰 核酸药物增强药效的关键 为了提高核酸药物的稳定性、增强功能性并减少副作用，核心原材料的化学修饰已成为一项关键策略。这涉及对核酸分子进行各种结构改变，例如： DNA系列DNA单体的化学修饰在核酸药物设计中具有重要意义，特别是在开发用于基因调控的ASO药物方面。常见的修饰包括2'-脱氧核苷酸（如2'-脱氧胸苷）和2'-氟-脱氧核苷酸（如2'-氟胸苷）。 MOE系列MOE修饰通过在2'-OH位引入较大的甲氧基乙基，增强了RNA的稳定性和亲和力。它被应用于反义寡核苷酸（ASO）药物，例如用于治疗脊髓性肌肉萎缩症（SMA）的Spinraza（nusinersen）。 2'F/OMe系列2'-OMe和2'-F修饰几乎用于所有先进的siRNA设计。这两种修饰在维持向导链预组织的A型螺旋结构（成功RISC识别和加载所必需）的同时，降低了2'-OH的易损性。它们有效地增加了RNA的热稳定性和对核酸酶降解的抵抗力，同时降低了免疫刺激。例如，用于治疗遗传性转甲状腺素蛋白淀粉样变性多发性神经病的siRNA药物Vutrisiran。 PMO系列PMO单体是一类具有高亲和力和稳定性的合成寡核苷酸，其传统核糖环被吗啉代环取代。PMO修饰增强了其对核酸酶的抵抗力，使其在治疗应用中具有较长的半衰期和良好的组织渗透性。 PS（硫代磷酸酯骨架）修饰由于核酸外切酶在不依赖2'-OH识别的情况下也能有效降解RNA和DNA，通常会将硫代磷酸酯（PS）修饰应用于siRNA的末端以解决这一问题。这目前是端部稳定化的主要策略。事实上，简单地在5'端添加两个PS修饰的骨架连接可以使核酸外切酶稳定性提高几个数量级。例如，Alnylam的STC（稳定触发复合物）和ESC（增强稳定复合物）平台之间的关键区别在于5'端PS修饰的数量。 在PS修饰中，磷原子充当手性中心，产生两个非对映异构体Rp和Sp。目前，已有三种三价GalNAc（N-乙酰半乳糖胺）-RNAi偶联药物获批：GIVLAARI®、OXLUMO®和LEQVIO®。这三种RNAi药物都是由6个手性随机的PS修饰产生的64种非对映异构体的混合物。 值得注意的是，手性药物的不同立体异构体（R和S构型）在生物活性、疗效和安全性方面可能存在显著差异。R和S构型的比例对小核酸药物的活性和疗效有重大影响。因此，识别立体异构体代表了寡核苷酸药物开发的一个重要进展方向。 02 杂质控制策略 小核酸药物生产过程的每个阶段的杂质控制都至关重要。目前，小核酸的主要杂质包括：(1) 与母体分子具有相同结构和序列的杂质；(2) 仅包含核酸中天然存在的结构元素的杂质；(3) 母体寡核苷酸的序列变体；(4) 包含母体寡核苷酸或天然核酸中不存在的结构元素的杂质。 寡核苷酸杂质 I类 II类 III类 IV类 内容 主要代谢产物（(结构和结构和序列与母体） 仅包含天然核酸中存在的结构元素 寡核苷酸序列变异杂质...

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