L'applicazione delle VLP nei vaccini umani e veterinari

La settimana scorsa abbiamo brevemente introdotto le caratteristiche, i meccanismi d'azione (MoA) e i sistemi di espressione delle VLP (Virus-like Particles). Le VLP sono proteine ​​strutturali virali che non contengono materiale genetico virale. Inoltre, i loro vantaggi includono l'autoassemblaggio su scala nanometrica, epitopi di superficie ripetitivi, facilità di modifica genetica e chimica e immunogenicità intrinseca. Di conseguenza, le VLP svolgono un ruolo importante nello sviluppo dei vaccini.

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

1. Dimensioni e forma

Le dimensioni e la forma delle VLP sono fattori importanti che determinano i loro effetti immunitari. Le VLP ideali dovrebbero avere dimensioni, forme e modelli di legame dei recettori simili ai virus naturali, consentendo loro di essere riconosciute e ingerite dal sistema immunitario e di attivare meglio le cellule immunitarie. Attualmente, la maggior parte delle VLP varia in dimensioni da 10 a 200 nm. Questa gamma di dimensioni ideali può facilitare la libera diffusione delle VLP attraverso la parete dei vasi linfatici e una più facile internalizzazione da parte delle cellule che presentano l'antigene come le cellule dendritiche e i macrofagi, inducendo così efficacemente le risposte immunitarie. Inoltre, le dimensioni delle VLP determinano anche se possono essere efficacemente ingerite ed elaborate dalle cellule che presentano l'antigene.

2. Carica di superficie

La carica superficiale delle VLP influenza potenzialmente l'internalizzazione delle particelle VLP nelle cellule immunitarie e altera le risposte immunitarie. Rispetto alle VLP caricate negativamente o neutre, le VLP cationiche tendono a indurre una maggiore internalizzazione cellulare, che può essere attribuita all'interazione elettrostatica tra le VLP e il doppio strato fosfolipidico anionico delle membrane cellulari. Le VLP con una carica superficiale positiva possono schermare i loro contenuti caricati negativamente, rendendoli più facili da assorbire dalle cellule. Tuttavia, la carica superficiale eccessivamente elevata può portare a legami non specifici e potenziali reazioni tossiche. Pertanto, la carica superficiale deve essere attentamente regolata per ottenere effetti immunitari e sicurezza ottimali.

3. Espressione degli antigeni

La scelta di antigeni virali con elevata immunogenicità e la garanzia della loro corretta espressione sulla superficie delle VLP è fondamentale per la progettazione di vaccini efficaci. Per le VLP che presentano epitopi delle cellule T, non è necessario che l'antigene sia esposto sulla superficie esterna perché le VLP saranno degradate nel sistema endocitotico lisosomiale delle cellule che presentano l'antigene e i peptidi epitopici risultanti saranno presentati ai recettori delle cellule T. Pertanto, l'antigene può essere inserito in una posizione nascosta all'interno della VLP. Il sito di inserimento ottimale deve essere determinato tramite analisi strutturale per evitare di compromettere l'integrità strutturale della VLP o di alterarne l'immunogenicità.

Al contrario, è richiesta un'interazione diretta tra i recettori delle cellule B e gli epitopi delle cellule B per indurre il cross-linking del recettore delle cellule B e la produzione di anticorpi. Pertanto, gli epitopi delle cellule B devono trovarsi sui siti esposti della superficie delle VLP, preferibilmente in regioni immunodominanti. Inoltre, i loop di superficie o le posizioni esterne N-terminali/C-terminali delle VLP sono siti di inserimento ideali, poiché queste posizioni possono ospitare antigeni di dimensioni maggiori.

4. Selezione dei contenuti

L'interno delle VLP è spesso utilizzato per conservare materiale genetico cruciale per la replicazione virale e la stabilità strutturale. Tramite nanoreattori o approcci ricombinanti, acidi nucleici caricati negativamente o altri adiuvanti immunitari possono anche essere 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 migliorare l'immunogenicità delle VLP. In sintesi, queste regolazioni aiutano a migliorare le risposte immunitarie, tracciare la distribuzione delle VLP nel corpo e controllare il rilascio e la somministrazione delle VLP.

5. Modifiche chimiche e genetiche

Attraverso la modifica genetica, gli antigeni estranei possono essere introdotti nei VLP. Il processo generale di modifica genetica comporta l'ottimizzazione dei codoni dell'antigene e dei geni VLP in base ai requisiti del sistema di espressione eucariotico o procariotico, seguita dalla sintesi artificiale del gene di fusione e dalla produzione della proteina chimerica ricombinante.

La modifica chimica si basa principalmente su legami covalenti tra VLP e antigeni. I legami covalenti sono ottenuti principalmente tramite gruppi funzionali di superficie sulle VLP, che hanno origine dalla superficie delle VLP o sono introdotti artificialmente. La modifica chimica offre maggiore flessibilità, ma il suo processo di reazione è difficile da controllare e riprodurre rispetto alla modifica genetica.

Conclusione

Per quanto riguarda la produzione di vaccini VLP, Yaohai Bio-Pharma si pone come una piattaforma affidabile con vasta esperienza e rigorosi processi di produzione. Con la sua profonda comprensione di queste considerazioni chiave nella progettazione del vaccino VLP, Yaohai Bio-Pharma garantisce che il vaccino VLP sia personalizzato per fornire la massima efficacia e sicurezza per soddisfare le esigenze del cliente. Yaohai Bio-Pharma punta all'eccellenza in ogni fase del processo di produzione, garantendo la qualità e la sicurezza dei suoi vaccini VLP, rendendoli così una scelta preferita per i clienti.

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