AI双引擎:重塑抗原设计的底层逻辑
2025年,DeepMind发布的AlphaGenome与AlphaFold3两大AI模型,正将mRNA抗原设计从“经验试错”推向“精准工程”的新范式。
GEMORNA,生成式RNA序列设计
同年11月,麻省理工学院的华裔研究者在Science期刊发表论文题目为:Deep generative models design mRNA sequences with enhanced translational capacity and stability。他们基于Transformer架构,开发了生成式模型 GEMORNA(Generative models for RNA)来设计具有增强翻译能力的 mRNA 序列,生成包括编码区 (coding sequences ,CDS) 和非翻译区 (untranslated regions ,UTR)定制的 RNA 序列,成为全球首个基于生成式AI的制药平台,为抗原设计提供更加高效和精准的工具。
AI协同策略:从序列到结构的全流程优化
借助AlphaGenome与AlphaFold3的强强联合,我们构建了一套覆盖从序列到结构的全流程、系统性的mRNA优化策略。
第一步:优化UTR,提升翻译“启动力”
利用AI模型评估并筛选最高效的UTR(非翻译区)组合,同时定制化设计以避免形成抑制翻译的二级结构或miRNA结合位点。
第二步:选择高效ORF密码子,加速蛋白“生产线”
基于特定细胞的密码子偏好性数据,AI能够优化ORF(开放阅读框)密码子,在确保功能不受影响的前提下,显著提高抗原蛋白的表达水平。
第三步:增强整体结构,延长mRNA“续航”
通过先进的RNA二级结构预测算法,AI能识别并优化结构不稳定区域,增强mRNA分子的整体热力学稳定性,从而延长其在细胞内的半衰期。
第四步:精调局部特征,保障翻译“精准度”
- 规避降解: 消除易被细胞内RNase系统靶向的序列及构象。
- 保障保真度: 消除可能诱导程序化移码的RNA模序,避免蛋白翻译出错。
- 平衡动力学: 优化mRNA局部自由能分布,避免因结构过于稳定而阻碍核糖体进程,实现翻译效率最大化。
华大火眼工程:您的AI驱动抗原设计专家
火眼工程依托成熟的mRNA设计平台,深度融合结构生物学、免疫信息学与AI预测技术,为您提供从源头提升疫苗效力的专业服务。我们已提交4项与mRNA疫苗抗原设计相关的专利申请,涵盖从智能筛选到优化设计的全过程。

我们为您量身定制免疫原性更强、安全性更优的候选抗原序列(如S蛋白优化、通用表位筛选等),助您在研发竞赛中抢占先机。
我们的优势
- 专业团队: 拥有在分子生物学、基因组学和疫苗研发领域经验丰富的资深专家。
- 海量数据: 依托庞大的专有基因数据库,为AI模型提供坚实的数据支撑。
- 严格体系: CMC环节遵循质量源于设计(QbD)理念,实验操作规范,数据真实可靠,为申报注册铺平道路。
- 协议保障: 提供专业化、标准化服务保障体系,全生命周期符合新版药典等相关指导原则。
- 深度定制: 深刻理解客户需求,提供灵活、个性化的解决方案,与您共同应对研发挑战。
成功案例
Luciferase序列智能优化提升体内表达量

如图所示:经过优化的Luciferase序列在小鼠体内表达量显著提升。X1201和SM102为不同脂质体配方。其中设计的序列配合X1201配方实现具有脾脏靶向特性。
服务方式
服务模式一:标准模式 (IP归属委托方)
此模式适用于希望快速获得多个有效序列、优先控制前期成本并快速推进项目的客户。我们承诺在10条优化序列内获得表达效果优于原始序列的版本。
A. 纯序列设计:提供设计好的10条或指定数量优化后的序列文件(5个工作日交付)
B. 序列设计 + mRNA制备:A服务 + 序列合成 + 体外转录制备10条及以上优化序列的mRNA,每条约100μg (30个工作日交付)
C. 干湿全周期服务:B服务 + 体外细胞水平验证。验证10条序列的表达水平,并交付验证数据 (40个工作日交付)
服务模式二:效果里程碑模式 (IP归属委托方)
此模式适用于对表达效果或免疫原性有明确、高标准要求的项目。我们共同设定目标里程碑,费用与最终达成效果直接挂钩。
A. 基础目标:提升2倍 (预期交付时间4-6月)
B. 进阶目标:提升3-5倍 (预期交付时间6-8月)
C. 挑战目标:提升6-10倍 (预期交付时间8-10月)
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