Die Anwendung von VLPs in Human- und Veterinärimpfstoffen

Letzte Woche haben wir kurz die Merkmale, Wirkmechanismen (MoA) und Expressionssysteme von VLPs (Virus-like Particles) vorgestellt. VLPs sind virale Strukturproteine, die kein virales genetisches Material enthalten. Darüber hinaus umfassen ihre Vorteile die Selbstassemblierung im Nanomaßstab, repetitive Oberflächenepitope, einfache genetische und chemische Modifikation und inhärente Immunogenität. Daher spielen VLPs eine wichtige Rolle bei der Impfstoffentwicklung.

In diesem Artikel werden wir die Anwendung von VLPs in Impfstoffen näher erläutern. Das Design von VLP-Impfstoffen ist entscheidend für die Entwicklung wirksamerer und sichererer VLP-Impfstoffe. Yaohai Bio-Pharma hat viele VLP-Impfstoffe und über 100 CMC-rekombinante Proteinprojekte erfolgreich für globale Kunden im Bereich der Human- und Tiergesundheit umgesetzt. Auf der Grundlage der umfassenden Erfahrung von Yaohai haben wir die wichtigsten Überlegungen beim Design von VLP-Impfstoffen zusammengefasst und so eine strenge Kontrolle aller Faktoren während der Herstellung sichergestellt. Diese kritischen Aspekte umfassen Größe und Form, Oberflächenladung, Antigenexpression, innere Oberfläche sowie genetische und chemische Modifikationen von VLPs.

1. Größe und Form

Größe und Form von VLPs sind wichtige Faktoren, die ihre Immunwirkung bestimmen. Ideale VLPs sollten ähnliche Abmessungen, Formen und Rezeptorbindungsmuster wie natürliche Viren aufweisen, damit sie vom Immunsystem erkannt und aufgenommen werden und Immunzellen besser aktivieren können. Derzeit liegen die meisten VLPs in einem Größenbereich von 10 bis 200 nm. Dieser ideale Größenbereich kann die freie Diffusion von VLPs durch die Lymphgefäßwand und die einfachere Internalisierung durch antigenpräsentierende Zellen wie dendritische Zellen und Makrophagen erleichtern und so effektiv Immunreaktionen auslösen. Darüber hinaus bestimmt die Größe von VLPs auch, ob sie von antigenpräsentierenden Zellen effektiv aufgenommen und verarbeitet werden können.

2. Oberflächenladung

Die Oberflächenladung von VLPs beeinflusst möglicherweise die Internalisierung von VLP-Partikeln in Immunzellen und verändert Immunreaktionen. Im Vergleich zu negativ geladenen oder neutralen VLPs neigen kationische VLPs dazu, eine höhere zelluläre Internalisierung zu induzieren, was auf die elektrostatische Wechselwirkung zwischen VLPs und der anionischen Phospholipid-Doppelschicht von Zellmembranen zurückzuführen sein kann. VLPs mit einer positiven Oberflächenladung können ihren negativ geladenen Inhalt abschirmen, sodass dieser leichter von Zellen aufgenommen werden kann. Eine übermäßig hohe Oberflächenladung kann jedoch zu unspezifischen Bindungen und potenziell toxischen Reaktionen führen. Daher muss die Oberflächenladung sorgfältig reguliert werden, um optimale Immuneffekte und Sicherheit zu erzielen.

3. Expression von Antigenen

Die Auswahl viraler Antigene mit hoher Immunogenität und die Sicherstellung ihrer korrekten Expression auf der Oberfläche von VLPs ist für die Entwicklung wirksamer Impfstoffe von entscheidender Bedeutung. Bei VLPs, die T-Zell-Epitope aufweisen, ist es nicht erforderlich, dass das Antigen auf der äußeren Oberfläche freiliegt, da die VLPs im lysosom-endozytischen System antigenpräsentierender Zellen abgebaut werden und die resultierenden Epitoppeptide den T-Zell-Rezeptoren präsentiert werden. Daher kann das Antigen an einer verborgenen Stelle im Inneren des VLPs eingefügt werden. Die optimale Einfügungsstelle muss durch Strukturanalyse bestimmt werden, um eine Beeinträchtigung der strukturellen Integrität des VLPs oder eine Veränderung seiner Immunogenität zu vermeiden.

Im Gegensatz dazu ist eine direkte Interaktion zwischen B-Zell-Rezeptoren und B-Zell-Epitopen erforderlich, um die Vernetzung von B-Zell-Rezeptoren und die Produktion von Antikörpern zu induzieren. Daher müssen sich B-Zell-Epitope an den freiliegenden Stellen der Oberfläche von VLPs befinden, vorzugsweise in immundominanten Regionen. Darüber hinaus sind die Oberflächenschleifen oder die externen N-terminalen/C-terminalen Positionen von VLPs ideale Insertionsstellen, da diese Stellen größere Antigene aufnehmen können.

4. Auswahl der Inhalte

Das Innere von VLPs wird häufig zur Speicherung von genetischem Material verwendet, das für die Virusreplikation und strukturelle Stabilität entscheidend ist. Durch Nanoreaktoren oder rekombinante Ansätze können auch negativ geladene Nukleinsäuren oder andere Immunadjuvantien in das Innere von VLPs geladen werden. Die innere Oberfläche von VLPs kann den Inhalt vor enzymatischem Abbau schützen, die Aufnahme dieser Substanzen durch Zielzellen verbessern und Immunadjuvantien freisetzen, um die Immunogenität von VLPs zu verbessern. Zusammenfassend helfen diese Anpassungen, Immunreaktionen zu verbessern, die Verteilung von VLPs im Körper zu verfolgen und die Freisetzung und Abgabe von VLPs zu kontrollieren.

5. Chemische und genetische Veränderungen

Durch genetische Modifikation können fremde Antigene in VLPs eingeführt werden. Der allgemeine Prozess der genetischen Modifikation umfasst die Codon-Optimierung der Antigen- und VLP-Gene basierend auf den Anforderungen des eukaryotischen oder prokaryotischen Expressionssystems, gefolgt von der künstlichen Synthese des Fusionsgens und der Produktion des rekombinanten chimären Proteins.

Die chemische Modifikation beruht hauptsächlich auf kovalenten Bindungen zwischen VLPs und Antigenen. Kovalente Bindungen werden hauptsächlich durch funktionelle Oberflächengruppen auf den VLPs erreicht, die von der VLP-Oberfläche stammen oder künstlich eingeführt werden. Die chemische Modifikation bietet mehr Flexibilität, aber ihr Reaktionsprozess ist im Vergleich zur genetischen Modifikation schwieriger zu kontrollieren und zu reproduzieren.

Schlussfolgerung

In Bezug auf die Produktion von VLP-Impfstoffen ist Yaohai Bio-Pharma eine vertrauenswürdige Plattform mit umfassender Erfahrung und strengen Produktionsprozessen. Mit seinem umfassenden Verständnis dieser Schlüsselaspekte bei der Entwicklung von VLP-Impfstoffen stellt Yaohai Bio-Pharma sicher, dass der VLP-Impfstoff so maßgeschneidert ist, dass er maximale Wirksamkeit und Sicherheit bietet, um die Anforderungen des Kunden zu erfüllen. Yaohai Bio-Pharma strebt in jedem Schritt des Produktionsprozesses nach Exzellenz und gewährleistet die Qualität und Sicherheit seiner VLP-Impfstoffe, wodurch sie für Kunden zur bevorzugten Wahl werden.

Yaohai Bio-Pharma sucht außerdem aktiv nach institutionellen oder individuellen globalen Partnern und bietet die wettbewerbsfähigste Vergütung der Branche. Bei Fragen wenden Sie sich bitte an: [email protected]