Вирусоподобные частицы (ВПЧ; , ) — молекулярные комплексы, похожие на вирусы, но не способные к инфицированию, поскольку не содержат вирусного генома. VLP могут формироваться естественным путём или синтезироваться посредством индивидуальной экспрессии вирусных структурных белков, которые в ходе самосборки образуют вирусоподобную структуру. Комбинации структурных белков капсида из разных вирусов можно использовать для создания рекомбинантных VLP.

Описание Впервые VLP, происходящие от вируса гепатитаB (HBV) и состоящие из небольшого поверхностного антигена HBsAg, были описаны в 1968 году на основе сывороток пациентов. VLP были получены из компонентов самых разных семейств вирусов, включая парвовирусы (например, аденоассоциированный вирус), ретровирусы (например, ВИЧ), Flaviviridae (например, вирус гепатитаC), парамиксовирусы (например, генипавирусы) и бактериофаги (например, Qβ, AP205). VLP могут быть получены в различных системах культур клеток, включая культуры бактерии, линии клеток млекопитающих, линии клеток насекомых, дрожжевые и растительные клетки.

К VLP могут также относиться структуры, продуцируемым некоторыми ретротранспозонами LTR (относящимися к Ortervirales) в природе. Это дефектные незрелые вирионы, иногда содержащие генетический материал, которые, как правило, неинфекционны из-за отсутствия функциональной вирусной оболочки. Кроме того, осы продуцируют полиднавирусные векторы с патогенными генами (но не коровыми вирусными генами) или агенные VLP, чтобы помочь контролировать своего хозяина.

Использование В биотехнологии VLP являются потенциальной платформой или системой доставки генов или других терапевтических средств. Было показано, что эти агенты доставки лекарств эффективно воздействуют на раковые клетки Galaway, F. A. & Stockley, P. G. MS2 viruslike particles: A robust, semisynthetic targeted drug delivery platform. Mol. Pharm. 10, 59-68 (2013).. Предполагается, что VLP могут накапливаться в участках опухоли из-за повышенной проницаемости и удерживающего эффекта, что может быть полезно для доставки лекарств или визуализации опухолиKovacs, E. W. et al. Dual-surface-modified bacteriophage MS2 as an ideal scaffold for a viral capsid-based drug delivery system. Bioconjug. Chem. 18, 1140—1147 (2007)..

В вакцинах

Вирусоподобные частицы могут применяться в качестве вакцин. Они содержат конформационные вирусные эпитопы, способные вызывать сильный T- и B-клеточный иммунный ответ. Небольшой радиус частиц, примерно 20-200 нм, обеспечивает эффективную доставку в лимфатические узлы. Поскольку вирусоподобные частицы не могут реплицироваться, они представляют собой более безопасную альтернативу аттенуированным вирусам. Вирусоподобные частицы используются в производстве одобренных FDA и доступных на рынке вакцин против гепатитаB и вируса папилломы человека.

К вакцинам против вируса папилломы человека на основе вирусоподобных частиц относятся Церварикс производства компании GlaxoSmithKline, а также Гардасил и Гардасил-9 производства компании Merck & Co. Гардасил состоит из рекомбинантных вирусоподобных частиц, собранных из L1 белков вируса папилломы человека типов 6, 11, 16 и 18, экспрессированных в дрожжах. Вакцина также содержит сульфат гидроксифосфата алюминия в качестве адъюванта. Гардасил-9, в дополнение к перечисленным эпитопам L1, также содержит L1 эпитопы 31, 33, 45, 52 и 58. Церварикс, в свою очередь, состоит из рекомбинантных вирусоподобных частиц, собранных из белков L1 вируса папилломы человека типов 16 и 18, экспрессированных в клетках насекомых, и дополнен 3-О-десацил-4-монофосфориллипидом (MPL)A и гидроксидом алюминия.

Первая вакцина против малярии на основе вирусоподобных частиц, Mosquirix (RTS,S), одобрена регулирующими органами ЕС. Частицы производятся в клетках дрожжей. RTS,S представляет собой часть белка циркумспорозоита Plasmodium falciparum, соединенного с поверхностным антигеном гепатитаB (RTS), в сочетании с поверхностным антигеном гепатитаB(S) и с адъювантом AS01 (состоит из (MPL)A и сапонина).

Производство подобной вакцины может начаться сразу после секвенирования штамма вируса и может занять всего 12 недель по сравнению с 9 месяцами для традиционных вакцин. Вакцины против гриппа на основе вирусоподобных частиц в ранних клинических испытаниях предположительно обеспечивали полную защиту как от вируса гриппаA подтипа H5N1, так и от гриппа, вызвавшего пандемию 1918 года. Собственные вакцины против гриппа на основе вирусоподобных частиц испытывали компании Novavax и Medicago Inc. Novavax испытывает вакцину на основе вирусоподобных частиц против COVID-19.

Вирусоподобные частицы использовались для разработки вакцины-кандидата против вируса чикунгуньи, проходящей доклинические испытания.

В биологии Вирусоподобные частицы были разработаны как метод изучения интегральных мембранных белков. VLP представляют собой стабильные, гомогенные частицы с высокой степенью очистки. Они могут быть сконструированы таким образом, чтобы содержать высокие концентрации определённого мембранного белка, находящегося в нативной конформации. Интегральные мембранные белки участвуют во множестве биологических функций. Они являются мишенями около 50 % существующих терапевтических препаратов. Однако из-за их гидрофобных доменов мембранные белки трудно изучать вне живых клеток. VLP могут включать в себя широкий спектр структурно неповреждённых мембранных белков, включая рецепторы, связанные с G-белками (GPCR), ионные каналы и вирусные оболочки. VLP обеспечивают платформу для множества приложений, включая скрининг антител, производство иммуногенов и анализы связывания лигандов .

Сборка VLP Понимание самосборки VLP изначально основывалось на сборке собственно вирусов, что рационально, если сборка VLP происходит внутри клетки-хозяина (), процесс которой был обнаружен с самого начала исследования сборки вирусов. Известно, что сборка VLP конкурирует с агрегацией, в то время как внутри клетки существуют определённые механизмы, предотвращающие образование агрегатов во время сборки.

Примечания

Ссылки

Категория:Вакцины * Категория:Биотехнология