Zastosowanie VLP w szczepionkach dla ludzi i weterynarii

W zeszłym tygodniu krótko przedstawiliśmy cechy, mechanizmy działania (MoA) oraz systemy ekspresji VLP (Virus-like Particles). VLP to wirusowe białka strukturalne, które nie zawierają wirusowego materiału genetycznego. Ponadto ich zaletami są samoasemblacja w nanoskali, powtarzające się epitopy powierzchniowe, łatwość modyfikacji genetycznej i chemicznej oraz wrodzona immunogeniczność. W związku z tym VLP odgrywają istotną rolę w rozwoju szczepionek.

W tym artykule rozwinie się temat zastosowania VLP w szczepionkach. Projektowanie szczepionek VLP jest kluczowe dla opracowania bardziej skutecznych i bezpieczniejszych szczepionek VLP. Yaohai Bio-Pharma pomyślnie dostarczyło wiele szczepionek VLP oraz ponad 100 projektów CMC białek rekombinacyjnych dla klientów na całym świecie w obszarach zdrowia człowieka i zwierząt. Korzystając z szerokiego doświadczenia Yaohai, podsumowaliśmy kluczowe aspekty w projekcie szczepionek VLP, zapewniając surowe kontrolowanie każdego czynnika podczas produkcji. Te krytyczne aspekty obejmują rozmiar i kształt, ładunek powierzchniowy, wyrażanie antygenu, wewnętrzną powierzchnię oraz genetyczne i chemiczne modyfikacje VLP.

1. Rozmiar i kształt

Rozmiar i kształt VLP są ważnymi czynnikami, które określają ich wpływ na układ odpornościowy. Optymalne VLP powinny mieć podobne wymiary, kształty i wzorce wiązania receptorów do naturalnych wirusów, co pozwala im być rozpoznawanymi i pochłaniana przez układ odpornościowy oraz lepiej aktywować komórki odpornościowe. Obecnie większość VLP ma rozmiar od 10 do 200 nm. Ten optymalny zakres rozmiaru może ułatwiać swobodną dyfuzję VLP przez ściankę naczyń limfatycznych i łatwiejsze wewnętrzne przetwarzanie przez komórki prezentujące antygeny, takie jak komórki dendrytyczne i makrofagi, wywołując w ten sposób skuteczne odpowiedzi odpornościowe. Ponadto, rozmiar VLP określa również, czy mogą one być skutecznie pochłaniane i przetwarzane przez komórki prezentujące antygeny.

2. Ładunek powierzchniowy

Potencjalnie ładunek powierzchniowy VLP wpływa na wewnętrznyzowanie cząsteczek VLP do komórek układu odpornościowego i zmianę odpowiedzi immunologicznych. W porównaniu do negatywnie lub neutralnie ładowanych VLP, jonowe VLP mają tendencję do wyższej wewnętrznej absorpcji komórkowej, co może być przypisane do oddziaływania elektrostatycznego między VLP a anionowym dwulizewkiem fosfolipidowym błon komórkowych. VLP o dodatnim ładunku powierzchniowym mogą zasłaniać ich negatywnie ładowaną zawartość, co sprawia, że są łatwiej absorbowane przez komórki. Jednak nadmiernie wysoki ładunek powierzchniowy może prowadzić do niestosownego wiązania i potencjalnych reakcji toksycznych. Dlatego ładunek powierzchniowy musi być starannie regulowany, aby osiągnąć optymalne efekty immunologiczne i bezpieczeństwo.

3. Wyrażanie antygenów

Wybór wirusowych antigenów o wysokiej immunogeniczności oraz zapewnienie ich odpowiedniego wyrażania się na powierzchni VLP jest kluczowe przy projektowaniu skutecznych szczepionek. W przypadku VLP prezentujących epitopy komórek T, antigen nie musi być wystawiony na zewnętrznej powierzchni, ponieważ VLP będą degradowane w układzie lizosomowo-endocytycznym komórek prezentujących antigeny, a uzyskane peptide epitopowe zostaną przedstawione receptorom komórek T. Dlatego antigen może zostać włożony do ukrytej pozycji wewnątrz VLP. Optymalne miejsce wstawienia należy ustalić za pomocą analizy strukturalnej, aby uniknąć wpływu na integralność strukturalną VLP lub zmiany jej immunogeniczności.

W przeciwieństwie do tego, bezpośredni kontakt między receptorami komórek B a epitopami komórek B jest niezbędny do indukowania krzyżowego łączenia receptorów komórek B oraz produkcji przeciwciał. Dlatego epitopy komórek B muszą znajdować się na narażonych miejscach powierzchni VLP, najlepiej w regionach immunodominujących. Dodatkowo, pętle powierzchniowe lub zewnętrzne położenia N-terminalowych/C-terminalowych VLP są idealnymi punktami wstawienia, ponieważ te lokalizacje mogą pomieścić większe antygeny.

4. Wybór treści

Wewnętrzna część VLP jest często wykorzystywana do przechowywania materiału genetycznego, który jest kluczowy dla replikacji wirusowej i stabilności strukturalnej. Dzięki nanoreaktorom lub metodom rekombinacji, ujemnie зарядzone kwasów nukleinowych lub inne adjuwanty immunologiczne mogą również być ładowane do wnętrza VLP. Wewnętrzna powierzchnia VLP może chronić zawartość przed enzymatycznym rozkładem, wzmacniać absorpcję tych substancji przez komórki docelowe oraz uwolniać adjuwanty immunologiczne, aby zwiększyć immunogeniczność VLP. W rezultacie, te modyfikacje pomagają w wzmacnianiu odpowiedzi immunologicznych, śledzeniu dystrybucji VLP w organizmie oraz kontrolowaniu ich uwolniania i dostarczania.

5. Modyfikacje chemiczne i genetyczne

Dzięki modyfikacji genetycznej można wprowadzać obce antygeny do VLP. Ogólny proces modyfikacji genetycznej obejmuje optymalizację kodonów antygenu i genów VLP w oparciu o wymagania układu ekspresji eukariotycznego lub prokariotycznego, a następnie sztuczną syntezę genu fuzji oraz produkcję białka rekombinowanego chimericznego.

Modyfikacja chemiczna opiera się przede wszystkim na wiązaniach kowalencyjnych między VLP i antygenami. Wiązania kowalencyjne osiągane są przede wszystkim za pomocą grup funkcyjnych na powierzchni VLP, które pochodzą z ich powierzchni lub zostały sztucznie wprowadzone. Modyfikacja chemiczna oferuje większą elastyczność, ale jej proces reakcji jest trudniejszy do kontrolowania i reprodukowania w porównaniu do modyfikacji genetycznej.

Wnioski

W sprawie produkcji szczepionek VLP, Yaohai Bio-Pharma stanowi zaufaną platformę z bogatym doświadczeniem i surowymi procesami produkcyjnymi. Dzięki głębokiemu zrozumieniu tych kluczowych aspektów w projektowaniu szczepionek VLP, Yaohai Bio-Pharma gwarantuje, że szczepionka VLP jest dopasowana tak, aby dostarczać maksymalnej skuteczności i bezpieczeństwa w celu spełnienia potrzeb klienta. Yaohai Bio-Pharma dąży do doskonałości w każdym kroku procesu produkcyjnego, gwarantując jakość i bezpieczeństwo swoich szczepionek VLP, co czyni je preferowanym wyborem dla klientów.

Yaohai Bio-Pharma actively szuka również globalnych partnerów instytucjonalnych lub indywidualnych oraz oferuje najbardziej konkurencyjne wynagrodzenia w branży. Jeśli masz jakiekolwiek pytania, prosimy o kontakt: [email protected]