La Aplicación de VLPs en Vacunas Humanas y Veterinarias

La semana pasada, introdujimos brevemente las características, mecanismos de acción (MoA) y sistemas de expresión de las VLPs (Partículas Virales Parecidas). Las VLPs son proteínas estructurales virales que no contienen material genético viral. Además, sus ventajas incluyen la autoensamblaje a nivel nanométrico, epitopos de superficie repetitivos, facilidad de modificación genética y química, e inmunogenicidad inherente. Como resultado, las VLPs desempeñan un papel importante en el desarrollo de vacunas.

En este artículo, profundizaremos sobre la aplicación de VLPs en 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 CMC de proteínas recombinantes 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 de cada factor durante la fabricación. Estos aspectos críticos incluyen el tamaño y forma, carga superficial, expresión de antígenos, superficie interna, así como modificaciones genéticas y químicas de los VLPs.

1. Tamaño y Forma

El tamaño y la forma de las VLP son factores importantes que determinan sus efectos inmunes. Las VLP ideales deben tener dimensiones, formas y patrones de unión a receptores similares a los de los virus naturales, lo que les permite ser reconocidos e ingeridos por el sistema inmunológico y activar mejor las células inmunitarias. Actualmente, la mayoría de las VLP tienen tamaños comprendidos entre 10 y 200 nm. Este rango de tamaño ideal puede facilitar la difusión libre de las VLP a través de la pared del vaso linfático y una internalización más fácil por parte de las células presentadoras de antígenos, como las células dendríticas y los macrófagos, induciendo así respuestas inmunes eficaces. Además, el tamaño de las VLP también determina si pueden ser ingeridas y procesadas eficazmente por las células presentadoras de antígenos.

2. Carga Superficial

La carga superficial de los VLPs potencialmente influye en la internalización de las partículas de VLP en las células inmunitarias y altera las respuestas inmunes. En comparación con los VLPs negativamente cargados o neutrales, los VLPs catiónicos tienden a inducir una mayor internalización celular, lo que puede atribuirse a la interacción electrostática entre los VLPs y la bicapa fosfolípida aniónica de las membranas celulares. Los VLPs con carga positiva en su superficie pueden proteger sus contenidos negativamente cargados, haciéndolos más fáciles de ser absorbidos por las células. Sin embargo, una carga superficial excesivamente alta puede llevar a uniones no específicas y reacciones tóxicas potenciales. Por lo tanto, la carga superficial debe ser cuidadosamente regulada para lograr efectos inmunológicos óptimos y seguridad.

3. Expresión de Antígenos

Elegir antígenos virales con alta inmunogenicidad y asegurar su expresión adecuada en la superficie de los VLP es crucial para el diseño de vacunas efectivas. Para los VLP que presentan epitopos de células T, no es necesario que el antígeno esté expuesto en la superficie externa, ya que los VLP serán degradados 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 puede insertarse en una posición oculta dentro del VLP. El sitio de inserción óptimo debe determinarse mediante un análisis estructural para evitar afectar la integridad estructural del VLP o alterar su inmunogenicidad.

En contraste, la interacción directa entre los receptores de células B y los epitopos de células B es necesaria para inducir la cruzada de los receptores de células B y la producción de anticuerpos. Por lo tanto, los epitopos de células B deben estar en sitios expuestos de la superficie de las VLP, preferiblemente en regiones inmunodominantes. Además, las asas de superficie o las posiciones terminales N/C externas de las VLP son sitios de inserción ideales, ya que estas ubicaciones pueden alojar antígenos de mayor tamaño.

4. Selección de Contenidos

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

5. Modificaciones químicas y genéticas

Mediante la modificación genética, se pueden introducir antígenos foráneos en los VLP. El proceso general de modificación genética implica la optimización de codones de los genes del antígeno y los VLP según los requisitos del sistema de expresión eucariota o procariota, seguido 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 los VLP y los antígenos. Los enlaces covalentes se logran principalmente a través de grupos funcionales en la superficie de los VLP, que provienen de la superficie de los VLP o se introducen artificialmente. La modificación química ofrece más flexibilidad, pero su proceso de reacción es más difícil de controlar y reproducir en comparación con la modificación genética.

Conclusión

En cuanto a la producción de vacunas VLP, Yaohai Bio-Pharma se posiciona como una plataforma de confianza con vasta experiencia y procesos de producción estrictos. Con su profundo entendimiento de estos aspectos clave en el diseño de vacunas VLP, Yaohai Bio-Pharma asegura que la vacuna VLP esté diseñada para ofrecer la máxima eficacia y seguridad, cumpliendo con las necesidades del cliente. Yaohai Bio-Pharma busca 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 para los clientes.

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