تطبيق الجسيمات الشبيهة بالفيروسات (VLPs) في اللقاحات البشرية والبيطرية

في الأسبوع الماضي، قمنا بعرض موجز لخصائص جزيئات VLP (الجسيمات الشبيهة بالفيروسات)، وآليات عملها (MoA)، وأنظمة التعبير الخاصة بها. الجزيئات الشبيهة بالفيروسات هي بروتينات هيكلية فيروسية لا تحتوي على المادة الوراثية الفيروسية. بالإضافة إلى ذلك، تشمل مزاياها التجميع الذاتي على مستوى النانو، والببتيدات السطحية المتكررة، وسهولة التعديل الوراثي والكيميائي، والمناعة الذاتية المتأصلة. وبالتالي، تلعب الجزيئات الشبيهة بالفيروسات دورًا مهمًا في تطوير اللقاحات.

في هذه المقالة، سنوسع الحديث حول تطبيق الجسيمات الفيروسية الشبيهة (VLPs) في اللقاحات. يعتبر تصميم لقاحات VLP أمرًا حاسمًا لتطوير لقاحات VLP أكثر فعالية وأمانًا. قدّمت شركة Yaohai Bio-Pharma بنجاح العديد من لقاحات VLP وأكثر من 100 مشروع إعادة تشكيل بروتيني (CMC) للعملاء العالميين في مجالات الصحة البشرية والحيوانية. باستغلال الخبرة الواسعة لشركة Yaohai، قمنا بتلخيص العوامل الرئيسية التي يجب أخذها بعين الاعتبار عند تصميم لقاحات VLP، مما يضمن السيطرة الصارمة على كل عامل أثناء التصنيع. تشمل هذه الجوانب الحيوية الحجم والشكل، الشحنة السطحية، تعبير المستضد، السطح الداخلي، بالإضافة إلى التعديلات الجينية والكيميائية للجسيمات الفيروسية الشبيهة (VLPs).

1. الحجم والشكل

الحجم وشكل الجسيمات الفيروسية الشبيهة (VLPs) هما عاملان مهمان يحددان تأثيراتها المناعية. يجب أن تكون الجسيمات الفيروسية الشبيهة المثالية ذات أبعاد وأشكال وأنماط ربط مستقبلات مشابهة للفيروسات الطبيعية، مما يسمح لها بأن تُعرف وتُبتلع بواسطة الجهاز المناعي وتُفعّل الخلايا المناعية بشكل أفضل. حاليًا، تتراوح معظم الجسيمات الفيروسية الشبيهة في الحجم بين 10 و200 نانومتر. يمكن لهذا النطاق الحجمي المثالي تسهيل الانتشار الحر للجسيمات الفيروسية الشبيهة عبر جدار الأوعية الليمفاوية والتحلل الداخلي الأسهل بواسطة خلايا تقديم المستضدات مثل الخلايا الشجرية والكرويات الكبيرة، مما يؤدي بفعالية إلى استجابة مناعية. بالإضافة إلى ذلك، فإن حجم الجسيمات الفيروسية الشبيهة يحدد أيضًا ما إذا كانت ستبتلع ومعالجة بكفاءة بواسطة خلايا تقديم المستضدات.

2. الشحنة السطحية

الشحنة السطحية للجسيمات الفيروسية الشبيهة (VLPs) قد تؤثر بشكل محتمل على التداخل الداخلي لجسيمات VLP داخل الخلايا المناعية وتغيير الاستجابات المناعية. بالمقارنة مع الجسيمات ذات الشحنة السلبية أو المحايدة، فإن الجسيمات الحationic تميل إلى إحداث مستوى أعلى من التداخل الخلوي، والذي يمكن نسبه إلى التفاعل الكهروستاتيكي بين VLPs والغشاء ثنائي الفوسفوليبيدات السالب الشحنة في أغشية الخلايا. الجسيمات الفيروسية الشبيهة ذات الشحنة الإيجابية على سطحها يمكن أن تحمي محتوياتها ذات الشحنة السالبة، مما يجعل من السهل امتصاصها بواسطة الخلايا. ومع ذلك، فإن الشحنة السطحية المرتفعة جدًا قد تؤدي إلى ربط غير محدد واستجابات سامة محتملة. لذلك، تحتاج الشحنة السطحية لأن تكون تحت السيطرة بعناية لتحقيق أفضل تأثيرات مناعية وأمان.

3. تعبير الأنتيجينات

اختيار المستضدات الفيروسية ذات المناعة العالية وضمان التعبير المناسب لها على سطح جسيمات VLP هو أمر حاسم لتصميم لقاحات فعالة. بالنسبة لجسيمات VLP التي تقدم محدبات T-Cell، لا حاجة لأن يكون المستضد مكشوفًا على السطح الخارجي لأن جسيمات VLP ستتحلل في نظام الليزوسوم-الإندوسيتيك للخلايا المقدمة للمستضدات، وسيتم تقديم الببتيدات الناتجة من المحدبات إلى مستقبلات T-Cell. لذلك، يمكن إدراج المستضد في موقع مخفي داخل VLP. يحتاج الموقع الأمثل للإدراج إلى تحديده من خلال تحليل الهيكل لتجنب التأثير على سلامة هيكل VLP أو تغيير مناعته.

بالمقابل، يتطلب التفاعل المباشر بين مستقبلات الخلايا البائية والببتيدات المثيرة للمناعة على الخلايا البائية لحث ترابط مستقبلات الخلايا البائية وإنتاج الأجسام المضادة. لذلك، يجب أن تكون الببتيدات المثيرة للمناعة على الخلايا البائية في مواقع مكشوفة على سطح الجسيمات الفيروسية الشبيهة (VLPs)، ويفضل أن تكون في المناطق المناعية المهيمنة. بالإضافة إلى ذلك، فإن الحلقات السطحية أو المواقع النهائية الخارجية N-terminus/C-terminus للجسيمات الفيروسية الشبيهة هي مواقع إدراج مثالية، حيث يمكن لهذه المواقع استيعاب أنتيجينات أكبر حجماً.

4. اختيار المحتويات

يُستخدم الجزء الداخلي للببتيدات الشبيهة بالفيروسات (VLPs) غالبًا لتخزين المواد الوراثية التي تكون حاسمة لتكاثر الفيروس واستقراره الهيكلي. من خلال النانو مفاعلات أو الأساليب التوافقية، يمكن أيضًا تحميل الأحماض النووية المشحونة سلبًا أو المحفزات المناعية الأخرى داخل الجزء الداخلي للببتيدات الشبيهة بالفيروسات. يمكن أن تحمي السطح الداخلي لهذه الببتيدات محتوياتها من التحلل الإنزيمي، وتزيد من امتصاص هذه المواد بواسطة الخلايا المستهدفة، وتفصل المحفزات المناعية لتقوية مناعة VLPs. بشكل عام، تسهم هذه التعديلات في تعزيز الاستجابات المناعية، ومتابعة توزيع VLPs في الجسم، والتحكم في الإفراج والتوصيل الخاص بـ VLPs.

5. التعديلات الكيميائية والوراثية

من خلال التعديل الوراثي، يمكن إدخال المستضدات الأجنبية إلى الجسيمات الشبيهة بالفيروس (VLPs). يتضمن العملية العامة للتعديل الوراثي تحسين الكودون للمستضدات وجينات VLP بناءً على متطلبات نظام التعبير اليوكاريوي أو البروكاريوي، يلي ذلك التركيب الاصطناعي للجين المدمج وإنتاج البروتين المهجين المُعدِّل.

يعتمد التعديل الكيميائي بشكل رئيسي على الروابط التساهمية بين الجسيمات الشبيهة بالفيروس (VLPs) والمستضدات. يتم تحقيق الروابط التساهمية بشكل أساسي من خلال المجموعات الوظيفية الموجودة على سطح VLPs، والتي تنبع من سطح VLP أو يتم إدخالها اصطناعياً. يقدم التعديل الكيميائي مرونة أكبر، لكن عملية تفاعله تكون صعبة في التحكم والتكرار مقارنة بالتعديل الوراثي.

خاتمة

فيما يتعلق بإنتاج لقاحات VLP، تُعتبر Yaohai Bio-Pharma منصة موثوقة ذات خبرة واسعة وعمليات إنتاج صارمة. وبفضل فهمها العميق لهذه العوامل الأساسية في تصميم لقاحات VLP، تضمن Yaohai Bio-Pharma أن يكون اللقاح مصممًا لتوفير الفعالية والأمان القصوى لتلبية احتياجات العملاء. تسعى Yaohai Bio-Pharma للتميز في كل خطوة من عملية الإنتاج، مما يضمن جودة وأمان لقاحاتها من نوع VLP، مما يجعلها الخيار المفضل للعملاء.

كما تبحث Yaohai Bio-Pharma بنشاط عن شركاء عالميين من المؤسسات أو الأفراد، وتقدم أعلى تعويض تنافسي في الصناعة. إذا كان لديك أي أسئلة، لا تتردد في التواصل: [email protected]