Ứng dụng của VLP trong vắc-xin cho người và thú y

Tuần trước, chúng tôi đã giới thiệu vắn tắt về các tính năng, cơ chế hoạt động (MoA) và hệ thống biểu hiện của VLP (Virus-like Particles). VLP là protein cấu trúc của virus không chứa vật liệu di truyền của virus. Bên cạnh đó, những ưu điểm của chúng bao gồm khả năng tự lắp ráp ở cấp độ nano, epitope bề mặt lặp lại, dễ dàng biến đổi gen và hóa học, và khả năng sinh miễn dịch vốn có. Do đó, VLP đóng vai trò quan trọng trong quá trình phát triển vắc-xin.

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ trình bày chi tiết về ứng dụng của VLP trong vắc-xin. Thiết kế vắc-xin VLP đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển vắc-xin VLP hiệu quả và an toàn hơn. Yaohai Bio-Pharma đã cung cấp thành công nhiều vắc-xin VLP và hơn 100 dự án protein tái tổ hợp CMC cho các khách hàng toàn cầu trong lĩnh vực sức khỏe con người và động vật. Tận dụng kinh nghiệm sâu rộng của Yaohai, chúng tôi đã tóm tắt những cân nhắc chính trong thiết kế vắc-xin VLP, đảm bảo kiểm soát chặt chẽ từng yếu tố trong quá trình sản xuất. Những khía cạnh quan trọng này bao gồm kích thước và hình dạng, điện tích bề mặt, biểu hiện kháng nguyên, bề mặt bên trong cũng như các biến đổi di truyền và hóa học của VLP.

1. kích thước và hình dạng

Kích thước và hình dạng của VLP là những yếu tố quan trọng quyết định hiệu quả miễn dịch của chúng. VLP lý tưởng phải có kích thước, hình dạng và kiểu liên kết thụ thể tương tự như virus tự nhiên, cho phép hệ thống miễn dịch nhận biết và hấp thụ chúng, đồng thời kích hoạt các tế bào miễn dịch tốt hơn. Hiện nay, hầu hết các VLP có kích thước từ 10 đến 200 nm. Phạm vi kích thước lý tưởng này có thể tạo điều kiện cho VLP khuếch tán tự do qua thành mạch bạch huyết và dễ dàng tiếp nhận hơn bởi các tế bào trình diện kháng nguyên như tế bào dendrit và đại thực bào, do đó có thể gây ra phản ứng miễn dịch hiệu quả. Ngoài ra, kích thước của VLP cũng quyết định liệu chúng có thể được các tế bào trình diện kháng nguyên hấp thụ và xử lý hiệu quả hay không.

2. Điện tích bề mặt

Điện tích bề mặt của VLP có khả năng ảnh hưởng đến quá trình nội hóa các hạt VLP vào tế bào miễn dịch và làm thay đổi phản ứng miễn dịch. So với VLP tích điện âm hoặc trung tính, VLP cation có xu hướng tạo ra quá trình nội hóa tế bào cao hơn, có thể là do tương tác tĩnh điện giữa VLP và lớp kép phospholipid anion của màng tế bào. VLP có điện tích bề mặt dương có thể che chắn các thành phần tích điện âm của chúng, giúp chúng dễ được tế bào hấp thụ hơn. Tuy nhiên, điện tích bề mặt quá cao có thể dẫn đến liên kết không đặc hiệu và các phản ứng độc hại tiềm ẩn. Do đó, điện tích bề mặt cần được điều chỉnh cẩn thận để đạt được hiệu quả miễn dịch tối ưu và an toàn.

3. Biểu hiện của kháng nguyên

Việc lựa chọn kháng nguyên virus có khả năng sinh miễn dịch cao và đảm bảo biểu hiện thích hợp của chúng trên bề mặt của VLP là rất quan trọng đối với việc thiết kế vắc-xin hiệu quả. Đối với VLP có epitope tế bào T, không cần phải phơi bày kháng nguyên trên bề mặt bên ngoài vì VLP sẽ bị phân hủy trong hệ thống lysosome-nội bào của các tế bào trình diện kháng nguyên và các peptide epitope kết quả sẽ được trình bày với các thụ thể tế bào T. Do đó, kháng nguyên có thể được đưa vào một vị trí ẩn bên trong VLP. Vị trí chèn tối ưu cần được xác định thông qua phân tích cấu trúc để tránh ảnh hưởng đến tính toàn vẹn về mặt cấu trúc của VLP hoặc làm thay đổi khả năng sinh miễn dịch của nó.

Ngược lại, tương tác trực tiếp giữa thụ thể tế bào B và epitope tế bào B là cần thiết để tạo ra liên kết chéo thụ thể tế bào B và sản xuất kháng thể. Do đó, epitope tế bào B phải nằm trên các vị trí tiếp xúc của bề mặt VLP, tốt nhất là ở các vùng miễn dịch trội. Ngoài ra, các vòng bề mặt hoặc các vị trí đầu N/đầu C bên ngoài của VLP là các vị trí chèn lý tưởng, vì các vị trí này có thể chứa các kháng nguyên có kích thước lớn hơn.

4. Lựa chọn nội dung

Phần bên trong của VLP thường được sử dụng để lưu trữ vật liệu di truyền rất quan trọng đối với sự sao chép và ổn định cấu trúc của vi-rút. Thông qua các lò phản ứng nano hoặc các phương pháp tiếp cận tái tổ hợp, axit nucleic tích điện âm hoặc các chất bổ trợ miễn dịch khác cũng có thể được nạp vào bên trong VLP. Bề mặt bên trong của VLP có thể bảo vệ nội dung khỏi sự phân hủy của enzym, tăng cường sự hấp thụ các chất này của các tế bào đích và giải phóng các chất bổ trợ miễn dịch để tăng khả năng sinh miễn dịch của VLP. Tóm lại, những điều chỉnh này giúp tăng cường phản ứng miễn dịch, theo dõi sự phân bố của VLP trong cơ thể và kiểm soát việc giải phóng và cung cấp VLP.

5. Biến đổi hóa học và di truyền

Thông qua biến đổi gen, các kháng nguyên lạ có thể được đưa vào VLP. Quá trình biến đổi gen nói chung bao gồm tối ưu hóa codon của kháng nguyên và gen VLP dựa trên các yêu cầu của hệ thống biểu hiện nhân chuẩn hoặc nhân sơ, sau đó là tổng hợp nhân tạo gen hợp nhất và sản xuất protein ghép tái tổ hợp.

Biến đổi hóa học chủ yếu dựa vào liên kết cộng hóa trị giữa VLP và kháng nguyên. Liên kết cộng hóa trị chủ yếu đạt được thông qua các nhóm chức năng bề mặt trên VLP, có nguồn gốc từ bề mặt VLP hoặc được đưa vào một cách nhân tạo. Biến đổi hóa học linh hoạt hơn, nhưng quá trình phản ứng của nó khó kiểm soát và tái tạo so với biến đổi di truyền.

Kết luận

Về sản xuất vắc-xin VLP, Yaohai Bio-Pharma là một nền tảng đáng tin cậy với kinh nghiệm sâu rộng và quy trình sản xuất nghiêm ngặt. Với sự hiểu biết sâu sắc về những cân nhắc quan trọng này trong thiết kế vắc-xin VLP, Yaohai Bio-Pharma đảm bảo rằng vắc-xin VLP được điều chỉnh để mang lại hiệu quả và độ an toàn tối đa nhằm đáp ứng nhu cầu của khách hàng. Yaohai Bio-Pharma hướng đến sự xuất sắc trong mọi bước của quy trình sản xuất, đảm bảo chất lượng và độ an toàn của vắc-xin VLP, do đó trở thành lựa chọn ưu tiên của khách hàng.

Yaohai Bio-Pharma cũng đang tích cực tìm kiếm các đối tác toàn cầu là tổ chức hoặc cá nhân. và cung cấp mức lương cạnh tranh nhất trong ngành. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào, vui lòng liên hệ: [email protected]