La aplicación de VLP en vacunas humanas y veterinarias

La semana pasada, presentamos brevemente las características, los mecanismos de acción (MoA) y los sistemas de expresión de las VLP (partículas similares a virus). Las VLP son proteínas estructurales virales que no contienen material genético viral. Además, sus ventajas incluyen el autoensamblaje a escala nanométrica, epítopos de superficie repetitivos, facilidad de modificación genética y química e inmunogenicidad inherente. Como resultado, las VLP desempeñan un papel importante en el desarrollo de vacunas.

En este artículo, profundizaremos en la aplicación de las VLP en las vacunas. El diseño de vacunas VLP es crucial para desarrollar vacunas VLP más efectivas y seguras. Yaohai Bio-Pharma ha entregado con éxito muchas vacunas VLP y más de 100 proyectos de proteína recombinante CMC para clientes globales en los campos de la salud humana y animal. Aprovechando la amplia experiencia de Yaohai, hemos resumido las consideraciones clave en el diseño de vacunas VLP, asegurando un control riguroso sobre cada factor durante la fabricación. Estos aspectos críticos abarcan el tamaño y la forma, la carga superficial, la expresión de antígenos, la superficie interna, así como las modificaciones genéticas y químicas de las VLP.

1. Tamaño y forma

El tamaño y la forma de las VLP son factores importantes que determinan sus efectos inmunitarios. Las VLP ideales deberían tener dimensiones, formas y patrones de unión a receptores similares a los de los virus naturales, lo que les permitiría ser reconocidas e ingeridas por el sistema inmunitario y activar mejor las células inmunitarias. Actualmente, la mayoría de las VLP tienen un tamaño de entre 10 y 200 nm. Este rango de tamaño ideal puede facilitar la libre difusión de las VLP a través de la pared de los vasos linfáticos y una internalización más fácil por parte de las células presentadoras de antígenos, como las células dendríticas y los macrófagos, induciendo así respuestas inmunitarias de manera eficaz. Además, el tamaño de las VLP también determina si pueden ser ingeridas y procesadas de manera eficaz por las células presentadoras de antígenos.

2. Carga superficial

La carga superficial de las VLP influye potencialmente en la internalización de las partículas de VLP en las células inmunes y altera las respuestas inmunes. En comparación con las VLP con carga negativa o neutras, las VLP catiónicas tienden a inducir una mayor internalización celular, lo que puede atribuirse a la interacción electrostática entre las VLP y la bicapa de fosfolípidos aniónicos de las membranas celulares. Las VLP con una carga superficial positiva pueden proteger sus contenidos cargados negativamente, lo que facilita su absorción por las células. Sin embargo, la carga superficial excesivamente alta puede provocar una unión no específica y posibles reacciones tóxicas. Por lo tanto, la carga superficial debe regularse cuidadosamente para lograr efectos inmunológicos óptimos y seguridad.

3. Expresión de antígenos

La elección de antígenos virales con alta inmunogenicidad y la garantía de su expresión adecuada en la superficie de las VLP es crucial para el diseño de vacunas eficaces. En el caso de las VLP que presentan epítopos de células T, no es necesario que el antígeno esté expuesto en la superficie externa porque las VLP se degradarán en el sistema lisosómico-endocítico de las células presentadoras de antígenos y los péptidos epitópicos resultantes se presentarán a los receptores de células T. Por lo tanto, el antígeno se puede insertar en una posición oculta dentro de la VLP. El sitio de inserción óptimo debe determinarse mediante un análisis estructural para evitar afectar la integridad estructural de la VLP o alterar su inmunogenicidad.

Por el contrario, se requiere una interacción directa entre los receptores de células B y los epítopos de células B para inducir la reticulación de los receptores de células B y la producción de anticuerpos. Por lo tanto, los epítopos de células B deben estar en los sitios expuestos de la superficie de las VLP, preferiblemente en regiones inmunodominantes. Además, los bucles de superficie o las posiciones externas N-terminal/C-terminal de las VLP son sitios de inserción ideales, ya que estas ubicaciones pueden acomodar antígenos de mayor tamaño.

4. Selección de contenidos

El interior de las VLP se utiliza a menudo para almacenar material genético que es crucial para la replicación viral y la estabilidad estructural. A través de nanorreactores o métodos recombinantes, también se pueden cargar ácidos nucleicos cargados negativamente u otros adyuvantes inmunitarios en el interior de las VLP. La superficie interna de las VLP puede proteger el contenido de la degradación enzimática, mejorar la absorción de estas sustancias por las células diana y liberar adyuvantes inmunitarios para mejorar la inmunogenicidad de las VLP. En resumen, estos ajustes ayudan a mejorar las respuestas inmunitarias, rastrear la distribución de las VLP en el cuerpo y controlar la liberación y el suministro de las VLP.

5. Modificaciones químicas y genéticas

Mediante la modificación genética, se pueden introducir antígenos extraños en las VLP. El proceso general de modificación genética implica la optimización de los codones del antígeno y de los genes de las VLP en función de los requisitos del sistema de expresión eucariota o procariota, seguida de la síntesis artificial del gen de fusión y la producción de la proteína quimérica recombinante.

La modificación química se basa principalmente en enlaces covalentes entre las VLP y los antígenos. Los enlaces covalentes se logran principalmente a través de grupos funcionales superficiales en las VLP, que se originan en la superficie de la VLP o se introducen artificialmente. La modificación química ofrece más flexibilidad, pero su proceso de reacción es difícil de controlar y reproducir en comparación con la modificación genética.

Conclusión

En lo que respecta a la producción de vacunas VLP, Yaohai Bio-Pharma se destaca como una plataforma confiable con vasta experiencia y procesos de producción estrictos. Con su profundo conocimiento de estas consideraciones clave en el diseño de vacunas VLP, Yaohai Bio-Pharma garantiza que la vacuna VLP esté diseñada para brindar la máxima eficacia y seguridad para satisfacer las necesidades del cliente. Yaohai Bio-Pharma apunta a la excelencia en cada paso del proceso de producción, asegurando la calidad y seguridad de sus vacunas VLP, lo que las convierte en la opción preferida de los clientes.

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