Tillämpningen av VLPs i mänskliga och veterinär vaccin

Förra veckan introducerade vi kort de funktionerna, verkanmekanismerna (MoA) och uttryckssystemen för VLP:er (Virus-like Particles). VLP:er är virala strukturella proteiner som inte innehåller viral genetisk material. Dessutom inkluderar deras fördelar nanoskalig självtillverkning, upprepningsbara ytepitoper, enkelhet i genetisk och kemisk modifiering och inhämtad immunogenicitet. Som ett resultat spelar VLP:er en viktig roll i vaccinutveckling.

I denna artikel ska vi gå närmare in på tillämpningen av VLP:er i vaccin. Designen av VLP-vacciner är avgörande för att utveckla mer effektiva och säkrare VLP-vacciner. Yaohai Bio-Pharma har framgångsrikt levererat många VLP-vacciner och över 100 CMC-rekombinantproteinprojekt för globala kunder inom både människors och djurs hälsa. Genom att bygga på Yaohais omfattande erfarenhet har vi sammanfattat de viktigaste övervägandena vid designen av VLP-vacciner, vilket säkerställer strikt kontroll över varje faktor under tillverkningen. Dessa avgörande aspekter omfattar storlek och form, ytladdning, antigenuttryck, inre yta samt genetiska och kemiska modifieringar av VLP:er.

1. Storlek och Form

Storleken och formen av VLP:er är viktiga faktorer som avgör deras immunitetspåverkan. Ideala VLP:er bör ha liknande dimensioner, former och receptorbindningsmönster som naturliga virus, vilket låter dem kunnas identifieras och upptagas av immunsystemet och bättre aktivera immunceller. För närvarande ligger de flesta VLP:er mellan 10 och 200 nm i storlek. Denna idealstorleksintervall kan möjliggöra fri diffusion av VLP:er genom väggarna på lymphfärder och enklare internalisering av antigenpresenterande celler som dendritiska celler och makrofager, därigenom effektivt utlösa immunsvar. Dessutom avgör storleken på VLP:er också om de kan effektivt upptas och bearbetas av antigenpresenterande celler.

2. Ytöladdning

Yttesladen på VLP:er påverkar potentiellt internaliseringen av VLP-partiklar i immunceller och ändrar immunsvar. Jämfört med negativt laddade eller neutrala VLP:er tenderar kationiska VLP:er att inducera högre cellulär internalisering, vilket kan bero på den elektrostatiska interaktionen mellan VLP:er och det anioniska fosfolipiddubbelmonolaget i cellmembranerna. VLP:er med positiv ytteladdning kan skilda sina negativt laddade innehåll, vilket gör dem lättare att absorberas av celler. Dock kan en alltför hög yttesladning leda till ospecific bindning och potentiella toxinsvar. Därför måste yttesladen regleras noga för att uppnå optimala immunologiska effekter och säkerhet.

3. Expression av antigener

Att välja virala antigener med hög immunogenitet och säkerställa deras korrekta uttryck på ytan av VLP:n är avgörande för designen av effektiva vaccin. För VLP:n som presenterar T-cellepitopar behöver antigenen inte vara exponerad på den yttre ytan, eftersom VLP:n kommer att brytas ned i lysosom-endocytlisk system hos antigenpresenterande celler, och de resulterande epitopeptiderna kommer att presenteras till T-celler receptorer. Därför kan antigenen infogas i en dold position inne i VLP:n. Den optimala infogningsplatsen måste bestämmas genom strukturell analys för att undvika att påverka VLP:n strukturella integritet eller ändra dess immunogenitet.

I motsats krävs en direkt interaktion mellan B-cellreceptorer och B-cellepitoper för att inducera korslänkning av B-cellreceptorer och produktion av antikroppar. Därför måste B-cellepitoperna vara på exponerade ställen på ytan av VLP:er, föredrageligen i immunodominanta regioner. Dessutom är ytslingorna eller de externa N-terminal/C-terminal-positionerna av VLP:er idealiska infogningsplatser, eftersom dessa platser kan hantera större antigenstorlekar.

4. Innehållsval

Interiören av VLP:er används ofta för att lagra genetiskt material som är avgörande för viralefterlikning och strukturell stabilitet. Genom nanoreaktorer eller rekombinanta metoder kan negativt laddade nukleinsyror eller andra immungivare också laddas in i interiören av VLP:er. Den inre ytan av VLP:er kan skydda innehållet från enzymatisk nedbrytning, förstärka upptaget av dessa ämnen av målceller och släppa immungivare för att förstärka immunogeniteten hos VLP:er. Sammanfattningsvis bidrar dessa justeringar till att förstärka immunsvar, spåra distributionen av VLP:er i kroppen och kontrollera utsläppet och leveransen av VLP:er.

5. Kemiska och genetiska modifieringar

Genom genetisk modifiering kan främmande antigen introduceras i VLP:er. Den generella processen för genetisk modifiering omfattar kodonoptimering av antigenerna och VLP-generna utifrån kraven från det eukaryotiska eller prokaryotiska expressionsystemet, följt av den artificiella syntesen av fusionsgenet och produktionen av den rekombinerade kimeraproteinet.

Kemisk modifiering baseras huvudsakligen på kovalenta bindningar mellan VLP:er och antigen. Kovalenta bindningar uppnås främst genom ytfunktionsgrupper på VLP:erna, vilka antingen kommer från VLP-ytan eller har introducerats artificiellt. Kemisk modifiering erbjuder mer flexibilitet, men dess reaktionsprocess är svårare att kontrollera och reproducer än genetisk modifiering.

Slutsats

När det gäller produktionen av VLP-vacciner står Yaohai Bio-Pharma som ett förtroendeingivande plattform med omfattande erfarenhet och strikta produktionsprocesser. Med sin djupa förståelse av dessa viktiga överväganden i designen av VLP-vacciner säkerställer Yaohai Bio-Pharma att VLP-vaccinet är anpassat för att leverera maximal effektivitet och säkerhet för att uppfylla klienternas behov. Yaohai Bio-Pharma strävar efter excelens på varje steg i produktionsprocessen, vilket säkerställer kvaliteten och säkerheten på sina VLP-vacciner, vilket gör dem till en föredragen val för klienter.

Yaohai Bio-Pharma söker också aktivt efter globala partnerschaft med institutioner eller individer och erbjuder den mest konkurrenskraftiga ersättningen inom branschen. Om du har några frågor, tveka inte att kontakta: BD@yaohaibio.cn