A aplicação de VLPs em vacinas humanas e veterinárias

Na semana passada, apresentamos brevemente os recursos, mecanismos de ação (MoA) e sistemas de expressão de VLPs (Virus-like Particles). VLPs são proteínas estruturais virais que não contêm material genético viral. Além disso, suas vantagens incluem automontagem em nanoescala, epítopos de superfície repetitivos, facilidade de modificação genética e química e imunogenicidade inerente. Como resultado, VLPs desempenham um papel importante no desenvolvimento de vacinas.

Neste artigo, elaboraremos sobre a aplicação de VLPs em vacinas. O design de vacinas VLP é crucial para desenvolver vacinas VLP mais eficazes e seguras. A Yaohai Bio-Pharma entregou com sucesso muitas vacinas VLP e mais de 100 projetos de proteína recombinante CMC para clientes globais em campos de saúde humana e animal. Aproveitando a vasta experiência da Yaohai, resumimos as principais considerações no design de vacinas VLP, garantindo controle rigoroso sobre cada fator durante a fabricação. Esses aspectos críticos abrangem o tamanho e a forma, carga de superfície, expressão de antígeno, superfície interna, bem como modificações genéticas e químicas de VLPs.

1. Tamanho e Forma

O tamanho e a forma das VLPs são fatores importantes que determinam seus efeitos imunológicos. As VLPs ideais devem ter dimensões, formas e padrões de ligação ao receptor semelhantes aos vírus naturais, permitindo que sejam reconhecidas e ingeridas pelo sistema imunológico e ativem melhor as células imunológicas. Atualmente, a maioria das VLPs varia em tamanho de 10 a 200 nm. Essa faixa de tamanho ideal pode facilitar a difusão livre de VLPs através da parede do vaso linfático e a internalização mais fácil por células apresentadoras de antígenos, como células dendríticas e macrófagos, induzindo efetivamente respostas imunológicas. Além disso, o tamanho das VLPs também determina se elas podem ser efetivamente ingeridas e processadas por células apresentadoras de antígenos.

2. Carga de superfície

A carga de superfície das VLPs influencia potencialmente a internalização de partículas de VLP em células imunes e altera as respostas imunes. Comparadas às VLPs carregadas negativamente ou neutras, as VLPs catiônicas tendem a induzir maior internalização celular, o que pode ser atribuído à interação eletrostática entre as VLPs e a bicamada fosfolipídica aniônica das membranas celulares. As VLPs com carga de superfície positiva podem proteger seus conteúdos carregados negativamente, tornando-os mais fáceis de serem absorvidos pelas células. No entanto, a carga de superfície excessivamente alta pode levar a ligações não específicas e potenciais reações tóxicas. Portanto, a carga de superfície precisa ser cuidadosamente regulada para atingir efeitos imunológicos e segurança ideais.

3. Expressão de antígenos

Escolher antígenos virais com alta imunogenicidade e garantir sua expressão adequada na superfície de VLPs é crucial para o design de vacinas eficazes. Para VLPs que apresentam epítopos de células T, não há necessidade de o antígeno ser exposto na superfície externa porque as VLPs serão degradadas no sistema lisossomo-endocítico de células apresentadoras de antígenos, e os peptídeos de epítopos resultantes serão apresentados aos receptores de células T. Portanto, o antígeno pode ser inserido em uma posição oculta dentro da VLP. O local de inserção ideal precisa ser determinado por meio de análise estrutural para evitar afetar a integridade estrutural da VLP ou alterar sua imunogenicidade.

Em contraste, a interação direta entre receptores de células B e epítopos de células B é necessária para induzir a reticulação do receptor de células B e a produção de anticorpos. Portanto, os epítopos de células B devem estar nos locais expostos da superfície de VLPs, preferencialmente em regiões imunodominantes. Além disso, os loops de superfície ou posições N-terminais/C-terminais externas de VLPs são locais de inserção ideais, pois esses locais podem acomodar antígenos de tamanho maior.

4. Seleção de Conteúdos

O interior das VLPs é frequentemente usado para armazenar material genético que é crucial para a replicação viral e estabilidade estrutural. Por meio de nanorreatores ou abordagens recombinantes, ácidos nucleicos carregados negativamente ou outros adjuvantes imunes também podem ser carregados no interior das VLPs. A superfície interna das VLPs pode proteger o conteúdo da degradação enzimática, aumentar a absorção dessas substâncias pelas células-alvo e liberar adjuvantes imunes para aumentar a imunogenicidade das VLPs. Em resumo, esses ajustes ajudam a melhorar as respostas imunes, rastrear a distribuição de VLPs no corpo e controlar a liberação e entrega de VLPs.

5. Modificações químicas e genéticas

Por meio da modificação genética, antígenos estranhos podem ser introduzidos em VLPs. O processo geral de modificação genética envolve a otimização de códons dos genes de antígeno e VLP com base nos requisitos do sistema de expressão eucariótico ou procariótico, seguido pela síntese artificial do gene de fusão e a produção da proteína quimérica recombinante.

A modificação química depende principalmente de ligações covalentes entre VLPs e antígenos. Ligações covalentes são obtidas principalmente por meio de grupos funcionais de superfície nas VLPs, que se originam da superfície da VLP ou são introduzidos artificialmente. A modificação química oferece mais flexibilidade, mas seu processo de reação é difícil de controlar e reproduzir em comparação à modificação genética.

Conclusão

Em relação à produção de vacinas VLP, a Yaohai Bio-Pharma se destaca como uma plataforma confiável com vasta experiência e processos de produção rigorosos. Com seu profundo entendimento dessas principais considerações no design da vacina VLP, a Yaohai Bio-Pharma garante que a vacina VLP seja adaptada para fornecer a máxima eficácia e segurança para atender às necessidades do cliente. A Yaohai Bio-Pharma visa a excelência em todas as etapas do processo de produção, garantindo a qualidade e a segurança de suas vacinas VLP, tornando-as assim uma escolha preferida para os clientes.

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