L'applicazione dei VLP nei vaccini umani e veterinari

La scorsa settimana, abbiamo brevemente introdotto le caratteristiche, i meccanismi d'azione (MoA) e i sistemi di espressione dei VLP (Virus-like Particles). I VLP sono proteine strutturali virali che non contengono materiale genetico virale. Inoltre, i loro vantaggi includono l'auto-assemblaggio a nanoscala, epitopi di superficie ripetuti, facilità di modifica genetica e chimica, e immunogenicità intrinseca. Di conseguenza, i VLP rivestono un ruolo importante nello sviluppo di vaccini.

In questo articolo, approfondiremo l'applicazione dei VLP nei vaccini. La progettazione di vaccini a VLP è fondamentale per sviluppare vaccini a VLP più efficaci e sicuri. Yaohai Bio-Pharma ha consegnato con successo numerosi vaccini a VLP e oltre 100 progetti CMC di proteine ricombinanti per clienti globali nei settori della salute umana e animale. Utilizzando l'ampia esperienza di Yaohai, abbiamo riassunto le principali considerazioni nella progettazione di vaccini a VLP, garantendo un controllo rigoroso di ogni fattore durante la produzione. Questi aspetti critici includono la dimensione e la forma, la carica superficiale, l'espressione dell'antigene, la superficie interna, nonché le modifiche genetiche e chimiche dei VLP.

1. Dimensione e Forma

La dimensione e la forma dei VLP sono fattori importanti che determinano i loro effetti immunitari. I VLP ideali dovrebbero avere dimensioni, forme e modelli di legame ai recettori simili a quelli dei virus naturali, il che permette loro di essere riconosciuti e ingeriti dal sistema immunitario e di attivare meglio le cellule immunitarie. Attualmente, la maggior parte dei VLP ha una dimensione compresa tra 10 e 200 nm. Questa gamma di dimensioni ideale può facilitare la diffusione libera dei VLP attraverso la parete del vaso linfatico e una maggiore internalizzazione da parte delle cellule presentatrici degli antigeni, come i dendritici e i macrofagi, inducendo così efficacemente risposte immunitarie. Inoltre, la dimensione dei VLP determina anche se possono essere ingeriti e processati efficacemente dalle cellule presentatrici degli antigeni.

2. Carica Superficiale

La carica superficiale dei VLP potenzialmente influenza la internalizzazione delle particelle VLP nelle cellule immunitarie e la modifica delle risposte immunitarie. In confronto ai VLP negativamente caricati o neutrali, i VLP cationici tendono a indurre una maggiore internalizzazione cellulare, il che può essere attribuito all'interazione elettrostatica tra i VLP e il bilayer di fosfolipidi anionici delle membrane cellulari. I VLP con una carica superficiale positiva possono schermare i loro contenuti negativamente caricati, rendendoli più facili da assorbire per le cellule. Tuttavia, una carica superficiale eccessivamente alta può portare a legami non specifici e reazioni tossiche potenziali. Pertanto, la carica superficiale deve essere regolata attentamente per ottenere effetti immunitari ottimali e sicurezza.

3. Espressione degli Antigeni

La scelta di antigeni virali con alta immunogenicità e l'assicurazione della loro corretta espressione sulla superficie dei VLP è fondamentale per la progettazione di vaccini efficaci. Per i VLP che presentano epitopi T, non è necessario che l'antigene sia esposto sulla superficie esterna poiché i VLP verranno degradati nel sistema lisosomiale-endocitotico delle cellule presentatrici di antigeni, e i peptide epitopici risultanti verranno presentati ai recettori T. Pertanto, l'antigene può essere inserito in una posizione nascosta all'interno del VLP. Il sito di inserimento ottimale deve essere determinato attraverso un'analisi strutturale per evitare di compromettere l'integrità strutturale del VLP o alterarne l'immunogenicità.

Al contrario, l'interazione diretta tra i recettori delle cellule B e gli epitopi delle cellule B è necessaria per indurre il crociamento del recettore delle cellule B e la produzione di anticorpi. Pertanto, gli epitopi delle cellule B devono essere sui siti esposti della superficie dei VLP, preferibilmente in regioni immunodominanti. Inoltre, le anse di superficie o le posizioni terminali N/C esterne dei VLP sono siti di inserimento ideali, poiché queste posizioni possono accogliere antigeni di dimensioni maggiori.

4. Selezione dei Contenuti

L'interno delle VLP viene spesso utilizzato per immagazzinare materiale genetico fondamentale per la replicazione virale e la stabilità strutturale. Attraverso nanoreattori o approcci ricombinanti, acidi nucleici negativamente carichi o altri adiuvanti immunitari possono essere anche caricati all'interno delle VLP. La superficie interna delle VLP può proteggere il contenuto dalla degradazione enzimatica, migliorare l'assorbimento di queste sostanze da parte delle cellule bersaglio e rilasciare adiuvanti immunitari per potenziare l'immunogenicità delle VLP. In sintesi, questi aggiustamenti aiutano a migliorare le risposte immunitarie, a monitorare la distribuzione delle VLP nel corpo e a controllare il rilascio e la consegna delle VLP.

5. Modifiche chimiche e genetiche

Attraverso la modifica genetica, è possibile introdurre antigeni stranieri nei VLP. Il processo generale di modifica genetica prevede l'ottimizzazione del codone dell'antigene e dei geni dei VLP in base alle esigenze del sistema di espressione eucariotico o procariotico, seguito dalla sintesi artificiale del gene di fusione e dalla produzione della proteina chimérica ricombinante.

La modifica chimica si basa principalmente sui legami covalenti tra i VLP e gli antigeni. I legami covalenti vengono realizzati principalmente attraverso gruppi funzionali sulla superficie dei VLP, che derivano dalla superficie dei VLP o vengono introdotti artificialmente. La modifica chimica offre una maggiore flessibilità, ma il suo processo reattivo è più difficile da controllare e riprodurre rispetto alla modifica genetica.

Conclusione

In merito alla produzione di vaccini VLP, Yaohai Bio-Pharma rappresenta una piattaforma di fiducia con vasta esperienza e processi di produzione rigorosi. Con la sua profonda comprensione di questi aspetti chiave nella progettazione dei vaccini VLP, Yaohai Bio-Pharma garantisce che il vaccino VLP sia progettato per garantire l'efficacia e la sicurezza massime per soddisfare le esigenze del cliente. Yaohai Bio-Pharma mira all'eccellenza in ogni fase del processo produttivo, garantendo la qualità e la sicurezza dei propri vaccini VLP, rendendoli così una scelta preferita per i clienti.

Yaohai Bio-Pharma sta inoltre attivamente cercando partner globali istituzionali o individuali e offre le compensazioni più competitive dell'industria. Se hai domande, non esitare a contattare: BD@yaohaibio.cn