VLP και η διαδικασία παραγωγής τους

Τα σωματίδια που μοιάζουν με ιούς (VLPs) είναι μοναδικά βιοϋλικά που έχουν παρόμοιες δομές με τους ιούς αλλά ουσιαστικά δεν περιέχουν ιικό γενετικό υλικό όπως DNA ή RNA. Επομένως, τα VLP δεν θα οδηγούσαν σε λοιμώξεις στο ανθρώπινο σώμα. Λόγω αυτού του χαρακτηριστικού, έχουν δείξει τεράστιες δυνατότητες στην ανάπτυξη εμβολίων, ειδικά στον σχεδιασμό εμβολίων κατά της ηπατίτιδας Β, του ιού των ανθρώπινων θηλωμάτων (HPV) και της νόσου του Coronavirus 2019 (COVID-19).

Τα τελευταία χρόνια, η τεχνολογία VLP έχει αναπτυχθεί ραγδαία στον τομέα της προληπτικής ιατρικής. Προωθεί με επιτυχία την ανάπτυξη πολύ αποτελεσματικών εμβολίων κατά διαφόρων μολυσματικών ασθενειών.

1. Ανάπτυξη εμβολίου VLP

Τις τελευταίες τρεις δεκαετίες, η εφαρμογή των VLPs έχει σταδιακά επεκταθεί, ειδικά στον τομέα των εμβολίων. Αρκετά εμβόλια με βάση το VLP έχουν ήδη κυκλοφορήσει στο εμπόριο ή έχουν εισέλθει σε διάφορα στάδια κλινικής έρευνας. Το εμβόλιο VLP για τον ιό της ηπατίτιδας Β (HBV) ήταν το πρώτο εμβόλιο με βάση το VLP που εγκρίθηκε, ακολουθούμενο από την έγκριση των εμβολίων VLP για τον ιό των ανθρώπινων θηλωμάτων (HPV) και τον ιό της ηπατίτιδας Ε (HEV). Το 2021, εγκρίθηκε επίσης για κυκλοφορία ένα εμβόλιο κατά της ελονοσίας. Επιπλέον, τα εμβόλια VLP κατά του Norovirus και τα εμβόλια VLP κατά της γρίπης υποβάλλονται επί του παρόντος σε κλινικές δοκιμές.

2. Λειτουργία των VLP στο ανθρώπινο σώμα

Τα VLP μπορούν να ενεργοποιήσουν το ανοσοποιητικό σύστημα επειδή μπορούν να αναγνωριστούν ως ξένες ουσίες από το ανοσοποιητικό σύστημα του ξενιστή, ενεργοποιώντας έτσι μια συγκεκριμένη ανοσοαπόκριση. Αυτό καθιστά τα VLP μια ασφαλή και αποτελεσματική πλατφόρμα εμβολίων για την πρόληψη διαφόρων ιογενών ασθενειών.

Επιπλέον, τα VLP μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ως συστήματα χορήγησης για την παράδοση συγκεκριμένων μορίων ή φαρμάκων σε συγκεκριμένα κύτταρα εντός του σώματος. Δεδομένου ότι τα VLP μιμούνται την οδό εισόδου των ιών, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μελέτη του κύκλου ζωής των ιών και την ανάπτυξη νέων αντιικών μεθόδων θεραπείας.

3. Συστήματα έκφρασης VLP

Υπάρχουν πολλά συστήματα έκφρασης για VLP και κάθε μέθοδος έχει τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά της. Τώρα ας εμβαθύνουμε σε ορισμένα συστήματα έκφρασης που χρησιμοποιούνται συνήθως.

1) Βακτήρια

Τα βακτήρια είναι ένα από τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα συστήματα έκφρασης, με Escherichia coli είναι το πιο κοινό βακτηριακό κύτταρο ξενιστή για παραγωγή VLP. Τα πλεονεκτήματα περιλαμβάνουν χαμηλό κόστος παραγωγής, ταχεία ανάπτυξη κυττάρων, υψηλά επίπεδα έκφρασης πρωτεΐνης και εύκολη κλιμάκωση. Διάφορα εμβόλια VLP που παράγονται χρησιμοποιώντας το Ε. coli σύστημα έκφρασης έχουν εισέλθει σε κλινικές δοκιμές. Η Yaohai Bio-pharma έχει βοηθήσει με επιτυχία πολλούς πελάτες στην ανάπτυξη και την κατασκευή αρκετών ειδών εμβολίων VLP σε Ε. coli σύστημα. Εκτός Ε. coli, ο επιτυχής σχηματισμός των VLPs έχει παρατηρηθεί και σε άλλα βακτήρια, όπως π.χ Lactobacillus casei.

2) Μαγιά

Η μαγιά χρησιμοποιείται συνήθως για την παραγωγή VLP, ειδικά για την παραγωγή VLP χωρίς περίβλημα. Saccharomyces cerevisia και Pichia pastoris ευνοούνται λόγω της γρήγορης κυτταρικής τους ανάπτυξης, της υψηλής απόδοσης πρωτεΐνης, της επεκτασιμότητας και της ικανότητάς τους να εκτελούν ορισμένες μετα-μεταφραστικές τροποποιήσεις (PTMs). Επί του παρόντος, δύο εγκεκριμένα από τον FDA εμβόλια βασισμένα στο VLP, το Engerix-B (εμβόλιο HBV) και το Gardasil (εμβόλιο HPV), παράγονται σε συστήματα έκφρασης ζυμομύκητα. Ωστόσο, ένας σημαντικός περιορισμός των συστημάτων έκφρασης ζυμομύκητα είναι η έλλειψη πολύπλοκων οδών PTM, που περιορίζει τις εφαρμογές τους στην παραγωγή VLPs.

Η Yaohai Bio-Pharma υπερέχει στην ανάπτυξη και τον έλεγχο στελεχών του Ε. coli και μαγιά. Η Yaohai Bio-Pharma έχει συσσωρεύσει τεράστια εμπειρία στην ανάπτυξη και παραγωγή προφυλακτικών και θεραπευτικών εμβολίων VLP, άλλων εμβολίων και φαρμακευτικών πρωτεϊνών.

3) Άλλα

Άλλα συστήματα έκφρασης περιλαμβάνουν έκφραση κυττάρου βακουλοϊού-εντόμου, έκφραση φυτού, έκφραση ζωικών κυττάρων και έκφραση χωρίς κύτταρα. Τα πλεονεκτήματά τους περιλαμβάνουν υψηλά επίπεδα έκφρασης και βολικά PTM, αλλά τα μειονεκτήματα είναι επίσης προφανή. Για παράδειγμα, η έκφραση χωρίς κύτταρα και η έκφραση ζωικών κυττάρων συνεπάγονται υψηλό κόστος παραγωγής και μεγάλους κύκλους.

4. Βελτιστοποίηση της διαδικασίας παραγωγής VLP

Αν και οι πλατφόρμες έκφρασης των VLPs έχουν καθιερωθεί και βελτιστοποιηθεί στο παρελθόν, η βιολογική τους αποτελεσματικότητα εξακολουθεί να αντιμετωπίζει προκλήσεις για την κάλυψη μελλοντικών απαιτήσεων. Για την αντιμετώπιση αυτών των περιορισμών, έχουν γίνει πολλές προσπάθειες για τη βελτιστοποίηση των VLP. Για παράδειγμα, μέσω της βελτιστοποίησης των μέσων κυτταροκαλλιέργειας, της μηχανικής κυτταρικής γραμμής, της εφαρμογής μεθόδων ορθολογικού σχεδιασμού (πειραματικός σχεδιασμός) και της τροποποίησης της σύνθεσης των μέσων. Είναι σημαντικό ότι η Yaohai Bio-Pharma διαθέτει ώριμες υπηρεσίες CDMO και έχει ήδη χρησιμοποιήσει αυτές τις βελτιστοποιημένες μεθόδους για να αυξήσει την παραγωγικότητα των VLP. Η Yaohai Bio-Pharma συνεχίζει να βελτιστοποιεί και να αναπτύσσει τη διαδικασία παραγωγής ώστε να ανταποκρίνεται στις προσδοκίες του πελάτη.

Η Yaohai Bio-Pharma αναζητά επίσης ενεργά θεσμικούς ή μεμονωμένους παγκόσμιους εταίρους και προσφέρει την πιο ανταγωνιστική αποζημίωση στον κλάδο. Εάν έχετε οποιεσδήποτε ερωτήσεις, μη διστάσετε να επικοινωνήσετε: [email protected]