Viruslignende partikkel - Virus-like particle

Viruslignende partikler (VLP) er molekyler som ligner virus godt , men er ikke-smittsomme fordi de ikke inneholder viralt genetisk materiale. De kan være naturlig forekommende eller syntetisert gjennom det individuelle uttrykket av virale strukturelle proteiner, som deretter kan samles i den viruslignende strukturen. Kombinasjoner av strukturelle kapsidproteiner fra forskjellige virus kan brukes til å lage rekombinante VLP. VLP -er avledet fra hepatitt B -viruset (HBV) og sammensatt av det lille HBV -avledede overflateantigenet ( HBsAg ) ble beskrevet i 1968 fra pasientsera. VLP har blitt produsert fra komponenter i en rekke virusfamilier, inkludert Parvoviridae (f.eks. Adeno-assosiert virus ), Retroviridae (f.eks. HIV ), Flaviviridae (f.eks. Hepatitt C-virus ), Paramyxoviridae (f.eks. Nipah ) og bakteriofager (f.eks. Qβ, AP205) . VLP kan produseres i flere cellekultursystemer inkludert bakterier, pattedyrcellelinjer, insektcellelinjer, gjær og planteceller.

VLP kan også referere til strukturer produsert av noen LTR -retrotransposoner (under Ortervirales ) i naturen. Dette er defekte, umodne virioner , noen ganger inneholdende genetisk materiale, som vanligvis ikke er smittsomme på grunn av mangel på en funksjonell viral konvolutt . I tillegg produserer veps polydnavirusvektorer med patogene gener (men ikke kjernevirale gener) eller genløse VLPer for å kontrollere verten.

applikasjoner

Dette diagrammet viser hvordan surrogatvirus som uttrykker SARS-CoV-2 piggproteinet kan brukes til å måle aktiviteten til nøytraliserende antistoffer som retter seg mot piggproteinet og forhindrer viruset i å komme inn i vertsceller .

Terapeutiske og avbildende midler

VLP er et kandidatleveringssystem for gener eller andre terapier. Disse medikamentleveringsmiddelene har vist seg å effektivt målrette mot kreftceller in vitro . Det antas at VLP kan akkumulere seg på svulststeder på grunn av den forbedrede permeabiliteten og retensjonseffekten , noe som kan være nyttig for medikamentlevering eller tumoravbildning.

Vaksiner

VLP er nyttige som vaksiner . VLP inneholder repeterende, høy tetthet viser av virale overflateproteiner som presenterer konformasjonelle virale epitoper som kan fremkalle sterke T -celle- og B -celleimmunresponser .; partiklenes lille radius på omtrent 20-200 nm tillater tilstrekkelig drenering til lymfeknuter. Siden VLP ikke kan replikere, gir de et sikrere alternativ til svekkede virus. VLP ble brukt til å utvikle FDA-godkjente vaksiner mot hepatitt B og humant papillomavirus , som er kommersielt tilgjengelige.

Det er for tiden et utvalg av vaksiner mot humant papilloma virus (HPV), så som Cervarix ved GlaxoSmithKline sammen med Gardasil og Gardasil-9, fremstilt av Merck & Co . Gardasil består av rekombinante VLP -er som er satt sammen av L1 -proteinene til HPV -typene 6, 11, 16 og 18 uttrykt i gjær og er adjuvansert med aluminiumhydroksyfosfatsulfat. Gardasil-9 består av L1-epitoper av 31, 33, 45, 52 og 58 i tillegg til de listede L1-epitopene som finnes i Gardasil. Cervarix består av rekombinante VLPer samlet fra L1-proteinene fra HPV-type 16 og 18, uttrykt i insektceller, og er adjuvansert med 3-O-Desacyl-4-monofosforyllipid (MPL) A og aluminiumhydroksid.

Den første VLP -vaksinen som adresserer malaria, Mosquirix, ( RTS, S ) er godkjent av regulatorer i EU. Det ble uttrykt i gjær. RTS, S er en del av Plasmodium falciparum circumsporozoite -proteinet smeltet til Hepatitt B -overflateantigen (RTS), kombinert med Hepatitt B -overflateantigen (S), og adjuvansert med AS01 (bestående av (MPL) A og saponin ).

Forskning tyder på at VLP-vaksiner mot influensavirus kan gi sterkere og lengre varig beskyttelse mot influensavirus enn konvensjonelle vaksiner. Produksjonen kan begynne så snart virusstammen er sekvensert og kan ta så lite som 12 uker, sammenlignet med 9 måneder for tradisjonelle vaksiner. I tidlige kliniske studier så det ut til at VLP -vaksiner mot influensa ga fullstendig beskyttelse mot både influensa A -virus undertype H5N1 og influensapandemien fra 1918 . Novavax og Medicago Inc. har kjørt kliniske studier av sine VLP -influensavaksiner .

VLP har også blitt brukt til å utvikle en preklinisk vaksinekandidat mot chikungunya- virus.

Lipopartikkel teknologi

VLP -lipopartikkelen ble utviklet for å hjelpe studiet av integrerte membranproteiner . Lipopartikler er stabile, sterkt rensede, homogene VLP -er som er konstruert for å inneholde høye konsentrasjoner av et konformasjonelt intakt membranprotein av interesse. Integrerte membranproteiner er involvert i forskjellige biologiske funksjoner og er målrettet av nesten 50% av eksisterende terapeutiske legemidler. På grunn av deres hydrofobe domener er membranproteiner imidlertid vanskelige å manipulere utenfor levende celler. Lipopartikler kan inneholde et stort utvalg av strukturelt intakte membranproteiner, inkludert G-proteinkoblede reseptorer (GPCR), ionekanaler og virale konvolutter. Lipopartikler gir en plattform for mange bruksområder, inkludert antistoffscreening, produksjon av immunogener og ligandbindingsanalyser.

montering

Forståelsen for selvmontering av VLP-er var en gang basert på viral montering. Dette er rasjonelt så lenge VLP-forsamlingen finner sted inne i vertscellen ( in vivo ), selv om selvmonteringshendelsen ble funnet in vitro helt fra begynnelsen av studien om viral samling. Studier viser også at in vitro -montering av VLP -er konkurrerer med aggregering og det finnes visse mekanismer inne i cellen for å forhindre dannelse av aggregater mens monteringen pågår.

Koble målgrupper til VLP -overflater

Det er nyttig å feste proteiner, nukleinsyrer eller små molekyler til VLP -overflaten, for eksempel for å målrette mot en bestemt celletype eller for å øke en immunrespons. I noen tilfeller kan et protein av interesse genetisk smeltes til det virale pelsproteinet. Imidlertid fører denne tilnærmingen noen ganger til nedsatt VLP-montering og har begrenset nytteverdi hvis målrettingsmiddelet ikke er proteinbasert. Et alternativ er å montere VLP og deretter bruke kjemiske tverrbindere, reaktive unaturlige aminosyrer eller SpyTag/SpyCatcher -reaksjon for å kovalent feste molekylet av interesse. Denne metoden er effektiv for å rette immunresponsen mot det vedlagte molekylet, og derved indusere høye nivåer av nøytraliserende antistoff og til og med være i stand til å bryte toleransen for selvproteiner som vises på VLP.

Referanser

Eksterne linker