De toepassing van VLP's in humane en veterinaire vaccins

Vorige week hebben we kort de kenmerken, werkingsmechanismen (MoA) en expressiesystemen van VLP's (Virus-like Particles) geïntroduceerd. VLP's zijn virale structurele eiwitten die geen viraal genetisch materiaal bevatten. Daarnaast omvatten hun voordelen nanoschaal zelfassemblage, repetitieve oppervlakte-epitopen, gemak van genetische en chemische modificatie en inherente immunogeniciteit. Als gevolg hiervan spelen VLP's een belangrijke rol in de ontwikkeling van vaccins.

In dit artikel gaan we dieper in op de toepassing van VLP's in vaccins. Het ontwerp van VLP-vaccins is cruciaal voor de ontwikkeling van effectievere en veiligere VLP-vaccins. Yaohai Bio-Pharma heeft met succes veel VLP-vaccins en meer dan 100 CMC-recombinante proteïneprojecten geleverd voor wereldwijde klanten in de menselijke en dierlijke gezondheidssector. Door gebruik te maken van Yaohai's uitgebreide ervaring hebben we de belangrijkste overwegingen bij het ontwerp van VLP-vaccins samengevat, waarbij we een strikte controle over elke factor tijdens de productie garanderen. Deze kritische aspecten omvatten de grootte en vorm, oppervlaktelading, antigeenexpressie, binnenoppervlak, evenals genetische en chemische modificaties van VLP's.

1. Grootte en vorm

De grootte en vorm van VLP's zijn belangrijke factoren die hun immuuneffecten bepalen. Ideale VLP's zouden vergelijkbare afmetingen, vormen en receptorbindingspatronen moeten hebben als natuurlijke virussen, waardoor ze herkend en opgenomen kunnen worden door het immuunsysteem en immuuncellen beter kunnen activeren. Momenteel variëren de meeste VLP's in grootte van 10 tot 200 nm. Dit ideale groottebereik kan vrije diffusie van VLP's door de lymfevatenwand en gemakkelijkere internalisatie door antigeenpresenterende cellen zoals dendritische cellen en macrofagen vergemakkelijken, waardoor immuunreacties effectief worden geïnduceerd. Bovendien bepaalt de grootte van VLP's ook of ze effectief kunnen worden opgenomen en verwerkt door antigeenpresenterende cellen.

2. Oppervlaktelading

De oppervlaktelading van VLP's beïnvloedt mogelijk de internalisatie van VLP-deeltjes in immuuncellen en verandert immuunreacties. Vergeleken met negatief geladen of neutrale VLP's, hebben kationische VLP's de neiging om een ​​hogere cellulaire internalisatie te induceren, wat kan worden toegeschreven aan de elektrostatische interactie tussen VLP's en de anionische fosfolipide-dubbellaag van celmembranen. VLP's met een positieve oppervlaktelading kunnen hun negatief geladen inhoud afschermen, waardoor ze gemakkelijker door cellen kunnen worden geabsorbeerd. De buitensporig hoge oppervlaktelading kan echter leiden tot niet-specifieke binding en potentiële toxische reacties. Daarom moet de oppervlaktelading zorgvuldig worden gereguleerd om optimale immuuneffecten en veiligheid te bereiken.

3. Expressie van antigenen

Het kiezen van virale antigenen met een hoge immunogeniciteit en het verzekeren van hun juiste expressie op het oppervlak van VLP's is cruciaal voor het ontwerp van effectieve vaccins. Voor VLP's die T-cel-epitopen presenteren, is het niet nodig dat het antigeen op het buitenste oppervlak wordt blootgesteld, omdat de VLP's worden afgebroken in het lysosoom-endocytische systeem van antigeenpresenterende cellen en de resulterende epitooppeptiden worden gepresenteerd aan T-celreceptoren. Daarom kan het antigeen op een verborgen positie in de VLP worden ingebracht. De optimale insertieplaats moet worden bepaald door middel van structurele analyse om te voorkomen dat de structurele integriteit van de VLP wordt aangetast of de immunogeniciteit ervan wordt gewijzigd.

Daarentegen is directe interactie tussen B-celreceptoren en B-celepitopen vereist om B-celreceptorcrosslinking en antilichaamproductie te induceren. Daarom moeten B-celepitopen zich op de blootgestelde plekken van het oppervlak van VLP's bevinden, bij voorkeur in immunodominante regio's. Bovendien zijn de oppervlaktelussen of externe N-terminale/C-terminale posities van VLP's ideale insertieplaatsen, aangezien deze locaties grotere antigenen kunnen herbergen.

4. Selectie van inhoud

Het binnenste van VLP's wordt vaak gebruikt om genetisch materiaal op te slaan dat cruciaal is voor virale replicatie en structurele stabiliteit. Via nanoreactoren of recombinante benaderingen kunnen negatief geladen nucleïnezuren of andere immuunadjuvantia ook in het binnenste van VLP's worden geladen. Het binnenste oppervlak van VLP's kan de inhoud beschermen tegen enzymatische afbraak, de absorptie van deze stoffen door doelcellen verbeteren en immuunadjuvantia vrijgeven om de immunogeniciteit van VLP's te verbeteren. Samenvattend helpen deze aanpassingen om immuunreacties te verbeteren, de distributie van VLP's in het lichaam te volgen en de vrijgave en levering van VLP's te controleren.

5. Chemische en genetische modificaties

Door genetische modificatie kunnen vreemde antigenen in VLP's worden geïntroduceerd. Het algemene proces van genetische modificatie omvat codonoptimalisatie van het antigeen en VLP-genen op basis van de vereisten van het eukaryotische of prokaryotische expressiesysteem, gevolgd door kunstmatige synthese van het fusiegen en de productie van het recombinante chimere eiwit.

De chemische modificatie is voornamelijk gebaseerd op covalente verbindingen tussen VLP's en antigenen. Covalente verbindingen worden voornamelijk bereikt via oppervlaktefunctionele groepen op de VLP's, die afkomstig zijn van het VLP-oppervlak of kunstmatig worden geïntroduceerd. Chemische modificatie biedt meer flexibiliteit, maar het reactieproces is moeilijk te controleren en te reproduceren in vergelijking met genetische modificatie.

Conclusie

Wat betreft de productie van VLP-vaccins, staat Yaohai Bio-Pharma bekend als een vertrouwd platform met ruime ervaring en strenge productieprocessen. Met zijn diepgaande begrip van deze belangrijke overwegingen bij het ontwerpen van VLP-vaccins, zorgt Yaohai Bio-Pharma ervoor dat het VLP-vaccin is afgestemd op maximale werkzaamheid en veiligheid om te voldoen aan de behoeften van de klant. Yaohai Bio-Pharma streeft naar uitmuntendheid in elke stap van het productieproces, en garandeert de kwaliteit en veiligheid van zijn VLP-vaccins, waardoor ze een voorkeurskeuze zijn voor klanten.

Yaohai Bio-Pharma is ook actief op zoek naar institutionele of individuele wereldwijde partners. en biedt de meest concurrerende compensatie in de industrie. Als u vragen heeft, neem dan gerust contact op met: [email protected]