VLPs und ihr Herstellungsprozess

Virusartige Partikel (VLPs) sind einzigartige Biomaterialien, die ähnliche Strukturen wie Viren aufweisen, jedoch im Wesentlichen kein virales Genmaterial wie DNA oder RNA enthalten. Daher führen VLPs nicht zu Infektionen im menschlichen Körper. Aufgrund dieser Eigenschaft haben sie enormes Potenzial in der Impfstoffentwicklung, insbesondere bei der Entwicklung von Impfstoffen gegen Hepatitis B, Humanes Papillomvirus (HPV) und die Coronavirus-Krankheit 2019 (COVID-19).

In den letzten Jahren hat sich die VLP-Technologie im Bereich der Präventivmedizin rasant weiterentwickelt. Sie fördert erfolgreich die Entwicklung hochwirksamer Impfstoffe gegen verschiedene Infektionskrankheiten.

1. Entwicklung von VLP-Impfstoffen

In den letzten drei Jahrzehnten hat sich die Anwendung von VLPs allmählich erweitert, insbesondere im Bereich der Impfstoffe. Mehrere VLP-basierte Impfstoffe wurden bereits kommerziell vermarktet oder befinden sich in verschiedenen Stadien der klinischen Forschung. Der Hepatitis-B-Virus (HBV)-VLP-Impfstoff war der erste VLP-basierte Impfstoff, der zugelassen wurde, gefolgt von der Zulassung der Humanpapillomvirus (HPV)- und Hepatitis-E-Virus (HEV)-VLP-Impfstoffe. Im Jahr 2021 wurde außerdem ein Malariaimpfstoff zur Freigabe genehmigt. Darüber hinaus unterliegen Norovirus-VLP-Impfstoffe und Influenza-VLP-Impfstoffe derzeit klinischen Tests.

2. Funktion von VLPs im menschlichen Körper

VLPs können das Immunsystem auslösen, da sie vom Immunsystem des Wirts als Fremdsubstanz erkannt werden können, wodurch eine spezifische Immunreaktion aktiviert wird. Dadurch stellen VLPs eine sichere und effektive Impfstoffplattform dar, um verschiedene virale Krankheiten zu verhindern.

Darüber hinaus können VLPs auch als Lieferungssysteme verwendet werden, um bestimmte Moleküle oder Medikamente zu spezifischen Zellen im Körper zu liefern. Da VLPs den Einstiegsmechanismus von Viren nachahmen, können sie verwendet werden, um den Lebenszyklus von Viren zu untersuchen und neue antivirale Behandlungsmethoden zu entwickeln.

3. Ausdruckssysteme von VLPs

Es gibt zahlreiche Ausdruckssysteme für VLPs, und jedes Verfahren hat seine Vor- und Nachteile. Schauen wir uns nun einige gebräuchliche Ausdruckssysteme genauer an.

1) Bakterien

Bakterien sind eines der am häufigsten verwendeten Ausdruckssysteme, wobei Escherichia Coli der gebräuchlichste bakterielle Wirtszelltyp für die Produktion von VLPs ist. Die Vorteile umfassen geringe Produktionskosten, schnelles Zellwachstum, hohe Proteinausdrucksraten und einfache Skalierbarkeit. Verschiedene VLP-Impfstoffe, die mit dem E. coli ausdruckssystem hergestellt wurden, haben klinische Studien erreicht. Yaohai Bio-pharma hat erfolgreich vielen Kunden bei der Entwicklung und Fertigung verschiedener VLP-Impfstoffe im E. coli system geholfen. Außerdem E. coli , die erfolgreiche Bildung von VLPs wurde auch in anderen Bakterien beobachtet, wie Lactobacillus casei.

2) Hefepilze

Hefe wird häufig für die Produktion von VLPs verwendet, insbesondere für die Erstellung nicht gehüllter VLPs. Saccharomyces cerevisia und Pichia Pastoris werden bevorzugt aufgrund ihres schnellen Zellwachstums, hohen Proteinausstoßes, Skalierbarkeit und der Fähigkeit, bestimmte posttranslationalen Modifikationen (PTMs) durchzuführen. Derzeit werden zwei von der FDA zugelassene VLP-basierte Impfstoffe, Engerix-B (HBV-Impfstoff) und Gardasil (HPV-Impfstoff), in Hefeausdrucksystemen hergestellt. Ein wesentlicher Nachteil von Hefeausdrucksystemen ist jedoch das Fehlen komplexer PTM-Pfade, was ihre Anwendungen bei der Produktion von VLPs einschränkt.

Yaohai Bio-Pharma zeichnet sich durch die Entwicklung und Screening von Stämmen von E. coli und Hefe aus. Yaohai Bio-Pharma hat umfangreiche Erfahrungen in der Entwicklung und Produktion prophylaktischer und therapeutischer VLP-Impfstoffe, anderer Impfstoffe und Medizinproteine gesammelt.

3) Andere

Andere Ausdruckssysteme umfassen den Baculovirus-Insektenzellen-Ausdruck, den Pflanzenausdruck, den Tierausdruck und den zellfreien Ausdruck. Ihre Vorteile liegen in hohen Ausdrucksraten und bequemen PTMs (posttranslationalen Modifikationen), aber die Nachteile sind ebenfalls offensichtlich. Zum Beispiel führen der zellfreie Ausdruck und der Tierausdruck zu hohen Produktionskosten und langen Zeiträumen.

4. Optimierung des VLP-Herstellungsprozesses

Obwohl die Ausdrucksplattformen von VLPs in der Vergangenheit etabliert und optimiert wurden, steht ihre biologische Wirksamkeit weiterhin vor der Herausforderung, zukünftige Anforderungen zu erfüllen. Um diese Einschränkungen zu beheben, wurden zahlreiche Anstrengungen unternommen, um VLPs zu optimieren. Zum Beispiel durch die Optimierung des Zellkulturmediums, das Ingenieurwesen von Zelllinien, die Anwendung rationaler Designmethoden (Experimentaldesign) und die Modifizierung der Medienzusammensetzung. Bemerkenswerterweise bietet Yaohai Bio-Pharma reife CDMO-Dienstleistungen an und hat bereits diese optimierten Methoden verwendet, um die Produktivität von VLPs zu steigern. Yaohai Bio-Pharma optimiert und entwickelt den Produktionsprozess weiter, um den Erwartungen der Kunden gerecht zu werden.

Yaohai Bio-Pharma sucht aktiv nach globalen Partnern, sei es institutionell oder individuell, und bietet die wettbewerbsfähigsten Entschädigungen der Branche. Haben Sie Fragen, zögern Sie nicht, uns zu kontaktieren: [email protected]