Virüs Benzeri Parçacık (VLP)
Virüs benzeri parçacıklar (VLP'ler), virüslere çok benzeyen, ancak viral genetik materyal içermedikleri için bulaşıcı olmayan moleküllerdir. Doğal olarak oluşabilirler veya viral yapısal proteinlerin bireysel ekspresyonu yoluyla sentezlenebilirler ve bu proteinler daha sonra virüs benzeri yapıya kendi kendine birleşebilir.[1,2] Farklı virüslerden yapısal kapsid proteinlerinin kombinasyonları, rekombinant VLP'ler oluşturmak için kullanılabilir. Hepatit B virüsünden (HBV) türetilen ve küçük HBV kaynaklı yüzey antijeninden (HBsAg) oluşan VLP'ler 1968'de hasta serumlarından tanımlanmıştır[3]. VLP'ler, Parvoviridae (örn. adeno-ilişkili virüs), Retroviridae (örn. HIV), Flaviviridae (örn. Hepatit C virüsü), Paramyxoviridae (örn. Nipah) ve bakteriyofajlar (örn. Qβ, AP205) dahil olmak üzere çok çeşitli virüs ailelerinin bileşenlerinden üretilmiştir. VLP'ler bakteri, memeli hücre dizileri, böcek hücre dizileri, maya ve bitki hücreleri dahil olmak üzere çoklu hücre kültürü sistemlerinde üretilebilir.[5,6]
VLP'ler, doğada bazı LTR retrotranspozonları (Ortervirales altında) tarafından üretilen yapılara da atıfta bulunabilir. Bunlar kusurlu, olgunlaşmamış viryonlardır, bazen genetik materyal içerirler ve işlevsel bir viral zarfın olmaması nedeniyle genellikle enfektif değildirler.[7,8] Ek olarak, yaban arıları, konakçılarını kontrol etmeye yardımcı olmak için patojenik genlere sahip (ancak çekirdek viral genleri değil) polidnavirüs vektörleri veya gensiz VLP'ler üretir[9,10].
Terapötik ve Görüntüleme Ajanları
VLP'ler, genler veya diğer terapötikler için aday bir dağıtım sistemidir[11]. Bu ilaç taşıyıcı ajanların in vitro olarak kanser hücrelerini etkili bir şekilde hedeflediği gösterilmiştir[12]. VLP'lerin, ilaç dağıtımı veya tümör görüntüleme için yararlı olabilecek, artırılmış geçirgenlik ve tutma etkisi nedeniyle tümör bölgelerinde birikebileceği varsayılmaktadır[13].
Aşılar
VLP'ler aşı olarak faydalıdır. VLP'ler, güçlü T hücresi ve B hücresi immün yanıtları ortaya çıkarabilen konformasyonel viral epitoplar sunan viral yüzey proteinlerinin tekrarlayan, yüksek yoğunluklu görüntülerini içerir.[14] Partiküllerin kabaca 20-200 nm'lik küçük yarıçapı, lenf düğümlerine yeterli drenaja izin verir. VLP'ler çoğalamadığından, zayıflatılmış virüslere karşı daha güvenli bir alternatif sağlarlar. VLP'ler, piyasada bulunan Hepatit B ve insan papilloma virüsü için FDA onaylı aşılar geliştirmek için kullanıldı.
İnsan papilloma virüsüne (HPV) karşı GlaxoSmithKline'ın Cervarix'i ile Gardasil ve Gardasil-9 gibi virüs benzeri partikül bazlı aşıların bir seçimi mevcuttur, Merck & Co tarafından üretilir. Gardasil, HPV türlerinin L1 proteinlerinden bir araya getirilen rekombinant VLP'lerden oluşur 6, 11, 16 ve 18 mayada ifade edilir. Alüminyum hidroksifosfat sülfat ile adjuvanlanmıştır. Gardasil-9, Gardasil'de bulunan listelenen L1 epitoplarına ek olarak 31, 33, 45, 52 ve 58'lik L1 epitoplarından oluşur. Cervarix, böcek hücrelerinde eksprese edilen ve 3-0-Desasil-4-monofosforil lipid (MPL) A ve alüminyum hidroksit ile adjuvanlanmış HPV tip 16 ve 18'in L1 proteinlerinden bir araya getirilen rekombinant VLP'lerden oluşur.[15]
Sıtmaya yönelik ilk VLP aşısı olan Mosquirix, (RTS,S) AB düzenleyicileri tarafından onaylandı. Mayada ifade edildi. RTS,S, Plasmodium falciparum sirkumsporozoit proteininin Hepatit B yüzey antijeni (RTS) ile kaynaşmış, Hepatit B yüzey antijeni (S) ile birleştirilmiş ve AS01 ile adjuvanlanmış ((MPL)A ve saponin'den oluşan) bir parçasıdır.
Aşı üretimi, virüs suşu sıralanır sıralanmaz başlayabilir ve geleneksel aşılarda 9 aya kıyasla 12 hafta kadar kısa bir süre alabilir. Erken klinik deneylerde, influenza için VLP aşılarının hem Influenza A virüs alt tipi H5N1'e hem de 1918 grip pandemisine karşı tam koruma sağladığı görüldü.[16] Novavax ve Medicago Inc., VLP grip aşılarının klinik denemelerini yürüttü.[17,18] Novavax, COVID-19 için bir VLP aşısını deniyor.
VLP'ler, chikungunya virüsüne karşı klinik öncesi bir aşı adayı geliştirmek için kullanılmıştır.
Lipopartikül Teknolojisi
VLP lipopartikülü, integral membran proteinlerinin çalışmasına yardımcı olmak için geliştirilmiştir[19]. Lipopartiküller, ilgili yapısal olarak bozulmamış bir membran proteininin yüksek konsantrasyonlarını içerecek şekilde tasarlanmış stabil, yüksek oranda saflaştırılmış, homojen VLP'lerdir. İntegral Zar proteinleri, çeşitli biyolojik işlevlerde yer alır ve mevcut terapötik ilaçların yaklaşık %50'si tarafından hedeflenir. Bununla birlikte, hidrofobik alanları nedeniyle, zar proteinlerinin canlı hücrelerin dışında manipüle edilmesi zordur. Lipopartiküller, G protein-bağlı reseptörler (GPCR)'ler, iyon kanalları ve viral Zarflar dahil olmak üzere çok çeşitli yapısal olarak sağlam zar proteinlerini içerebilir. Lipopartiküller, antikor taraması, immünojenlerin üretimi ve ligand bağlama deneyleri[20,21] dahil olmak üzere çok sayıda uygulama için bir platform sağlar.
Referanslar
1.Zeltins A (January 2013). "Construction and characterization of virus-like particles: a review". Molecular Biotechnology. 53 (1): 92–107.
2.Buonaguro L, Tagliamonte M, Tornesello ML, Buonaguro FM (November 2011). "Developments in virus-like particle-based vaccines for infectious diseases and cancer". Expert Review of Vaccines. 10 (11): 1569–83.
3.Bayer ME, Blumberg BS, Werner B (June 1968). "Particles associated with Australia antigen in the sera of patients with leukaemia, Down's Syndrome and hepatitis". Nature. 218 (5146): 1057–9.
4.Santi L, Huang Z, Mason H (September 2006). "Virus-like particles production in green plants". Methods. 40 (1): 66–76.
5.Huang X, Wang X, Zhang J, Xia N, Zhao Q (2017-02-09). "Escherichia coli-derived virus-like particles in vaccine development". NPJ Vaccines. 2 (1):3
6.Beliakova-Bethell N, Beckham C, Giddings TH, Winey M, Parker R, Sandmeyer S (January 2006). "Virus-like particles of the Ty3 retrotransposon assemble in association with P-body components". RNA. 12 (1): 94–101. doi:10.1261/rna.2264806. PMC 1370889. PMID 16373495.
7.Purzycka KJ, Legiewicz M, Matsuda E, Eizentstat LD, Lusvarghi S, Saha A, et al. (January 2013). "Exploring Ty1 retrotransposon RNA structure within virus-like particles". Nucleic Acids Research. 41 (1): 463–73. doi:10.1093/nar/gks983. PMC 3592414. PMID 23093595.
8.Burke, Gaelen R.; Strand, Michael R. (2012-01-31). "Polydnaviruses of Parasitic Wasps: Domestication of Viruses To Act as Gene Delivery Vectors". Insects. 3 (1): 91–119. doi:10.3390/insects3010091. PMC 4553618. PMID 26467950.
9.Leobold, Matthieu; Bézier, Annie; Pichon, Apolline; Herniou, Elisabeth A; Volkoff, Anne-Nathalie; Drezen, Jean-Michel; Abergel, Chantal (July 2018). "The Domestication of a Large DNA Virus by the Wasp Venturia canescens Involves Targeted Genome Reduction through Pseudogenization". Genome Biology and Evolution. 10 (7): 1745–1764. doi:10.1093/gbe/evy127. PMC 6054256. PMID 29931159.
10.Petry H, Goldmann C, Ast O, Lüke W (October 2003). "The use of virus-like particles for gene transfer". Current Opinion in Molecular Therapeutics. 5 (5): 524–8. PMID 14601522.
11.Galaway, F. A. & Stockley, P. G. MS2 viruslike particles: A robust, semisynthetic targeted drug delivery platform. Mol. Pharm. 10, 59–68 (2013).
12. Kovacs, 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).
13.Akahata W, Yang ZY, Andersen H, Sun S, Holdaway HA, Kong WP, et al. (March 2010). "A virus-like particle vaccine for epidemic Chikungunya virus protects nonhuman primates against infection". Nature Medicine. 16 (3): 334–8. doi:10.1038/nm.2105. PMC 2834826. PMID 20111039.
14.Zhang X, Xin L, Li S, Fang M, Zhang J, Xia N, Zhao Q (2015). "Lessons learned from successful human vaccines: Delineating key epitopes by dissecting the capsid proteins". Human Vaccines & Immunotherapeutics. 11 (5): 1277–92. doi:10.1080/21645515.2015.1016675. PMC 4514273. PMID 25751641.
15.Perrone LA, Ahmad A, Veguilla V, Lu X, Smith G, Katz JM, et al. (June 2009). "Intranasal vaccination with 1918 influenza virus-like particles protects mice and ferrets from lethal 1918 and H5N1 influenza virus challenge". Journal of Virology. 83 (11): 5726–34. doi:10.1128/JVI.00207-09. PMC 2681940. PMID 19321609.
16.John Gever (12 September 2010). "ICAAC: High Antibody Titers Seen With Novel Flu Vaccine".
17.Landry N, Ward BJ, Trépanier S, Montomoli E, Dargis M, Lapini G, Vézina LP (December 2010). Fouchier RA (ed.). "Preclinical and clinical development of plant-made virus-like particle vaccine against avian H5N1 influenza". PLOS ONE. 5 (12): e15559. Bibcode:2010PLoSO...515559L. doi:10.1371/journal.pone.0015559. PMC 3008737. PMID 21203523.
18.Leo L (27 March 2021). "Hope to launch Covovax by September, says Serum Institute CEO". mint. Archived from the original on 13 May 2021. Retrieved 28 March 2021.
19."Integral Molecular" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2009-07-31. Retrieved 2010-04-30.
20.Willis S, Davidoff C, Schilling J, Wanless A, Doranz BJ, Rucker J (July 2008). "Virus-like particles as quantitative probes of membrane protein interactions". Biochemistry. 47 (27): 6988–90. doi:10.1021/bi800540b. PMC 2741162. PMID 18553929.
21.Jones JW, Greene TA, Grygon CA, Doranz BJ, Brown MP (June 2008). "Cell-free assay of G-protein-coupled receptors using fluorescence polarization". Journal of Biomolecular Screening. 13 (5): 424–9.
Yorumlar
Yorum Gönder