Hefe: Schlüsselfaktor im VLP-Impfstoff gegen Polio Deutschland

Poliomyelitis (Polio) wird durch ein Virus verursacht und verursacht Symptome wie Fieber, Beschwerden der oberen Atemwege und Lähmung der Gliedmaßen. Die Krankheit ist vermeidbar, aber schwer zu heilen und kann leicht zu lebenslanger Behinderung oder sogar zum Tod führen. Daher sind Impfstoffe zur Vorbeugung dieser Krankheit von entscheidender Bedeutung.

Der inaktivierte Poliovirus-Impfstoff (IPV) war der erste Impfstoff zur Vorbeugung von Polio. Obwohl IPV eine hohe Immunogenität aufweist, kann es im Vergleich zum oralen Polio-Impfstoff (OPV) keine Immunität der Darmschleimhaut hervorrufen. Darüber hinaus ist seine Anwendung aufgrund der hohen Kosten und der erhöhten Komplexität der Behandlung begrenzt. Die genetische Instabilität von OPV ist jedoch sein größter Nachteil.

Zu IPV bedarf es noch weiterer Forschung, etwa zur nichtinfektiösen Produktion virusähnlicher Partikel (VLPs) und zur Entwicklung von Impfstoffen, die sowohl eine humorale als auch eine intestinale Schleimhautimmunität auslösen können.

Neuer Trend bei IPV

VLPs sind Viren sehr ähnlich, enthalten jedoch kein virales genetisches Material und sind daher nicht infektiös. In Abwesenheit von RNA bilden natürliche PV-Kapsidproteine ​​keine stabilen Partikel, daher erfordern PV-VLPs transgene Kapsidproteine ​​und die Zugabe stabilisierender Elemente. Durch die Koexpression des Poliovirus-P1-Kapsidproteinvorläufers und der 3CD-Protease in verschiedenen Systemen wurden erfolgreich VLPs produziert, die schützende Antikörperreaktionen auslösen können.

Die Produktion von Insektenzellen stellt zwar eine Alternative dar, die Produktionskosten sind jedoch meist beträchtlich, was ihre Verfügbarkeit in Ländern mit niedrigem bis mittlerem Einkommen (LMICs) erschwert. Aus Kostengründen konzentriert sich die Weltgesundheitsorganisation (WHO) derzeit auf Hefe und Baculovirus als Expressionsplattformen für PV-VLPs, da diese beiden Expressionssysteme das größte Potenzial für eine kostengünstige Impfstoffproduktion bieten.

Hefe in der PV-VLP-Produktion

Die Forschung hat das bewiesen Pichia Pastoris ist ein Expressionssystem, das zur industriellen Produktion von PV-VLPs fähig ist. Die von Hefe produzierten VLPs haben ähnliche Eigenschaften wie leere Kapside aus Säugetierzellen. Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass ein duales Promotor-Expressionssystem die effizienteste Methode zur Produktion von PV-VLPs ist.

Darüber hinaus gelang es den Forschern, mithilfe des TaV 2A-Peptids und der RhPV IRES die Proteinexpression in diesem Expressionssystem zu kontrollieren. Darüber hinaus wurde mithilfe zuvor charakterisierter thermostabiler Mutanten nachgewiesen, dass Pichia Pastoris ist in der Lage, D-Antigen effizient zu produzieren. Die Formulierung von IPV basiert auf dem Gehalt an D-Antigen, der nativen antigenen Form des Poliovirus. Eine Impfung mit einem Impfstoff, der D-Antigen enthält, kann eine schützende Immunität induzieren. Daher glauben viele Wissenschaftler, dass Pichia Pastoris birgt nicht nur das Potenzial zur Herstellung von VLP-Impfstoffen, die für eine poliofreie Welt unerlässlich sind, sondern dient auch als Modellsystem für die Produktion von Enterovirus-VLP-Impfstoffen.

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