Pengaruh Adsorpsi pada Stabilitas Antigen

Read Also

Saat protein teradsorpsi ke permukaan padat seperti partikel ajuvan aluminium, mereka mencoba memaksimalkan interaksi permukaan dengan mengubah konformasinya. Ini adalah proses lambat yang dapat meningkatkan kekuatan adsorpsi seiring waktu. Perubahan struktural dapat mempengaruhi epitop konformasi dan stabilitas protein. Sejauh mana perubahan ini terjadi tergantung pada struktur protein itu sendiri (“hard” vs. “soft” proteins), ketatnya ikatan pada permukaan, dan pH, di antara faktor-faktor lainnya. Protein dapat mengalami beberapa degradasi kimiawi proses, termasuk deamidasi residu asparagin dan glutamin, dan hidrolisis atau oksidasi, yang bergantung pada pH. Muatan permukaan positif AH menarik ion bermuatan negatif, membentuk lapisan Stern di sekitar partikel. Daya tarik ion hidroksil meningkatkan pH lapisan ini sebesar 1/2 unit dibandingkan dengan pH curah formulasi vaksin. Demikian pula, pH lapisan Stern yang mengelilingi partikel bahan ajuvan AP akan lebih rendah. Dengan demikian, antigen yang diadsorpsi pada bahan ajuvan aluminium terkena pH yang berbeda dari antigen yang ada dalam larutan, dan ini dapat mempercepat deamidasi dan oksidasi. Peningkatan pH lingkungan mikro juga dapat menjelaskan hidrolisis ikatan fosfodiester dalam konjugat protein polisakarida kapsul Haemophilus influenzae type b (Hib) setelah adsorpsi ke AH karena hidrolisis dipercepat dalam kondisi basa.

Dalam proses pengembangan vaksin, penting untuk mengkarakterisasi stabilitas antigen dalam larutan, dan mengevaluasi efek eksipien. Dalam pendekatan yang komprehensif, antigen terkena berbagai kondisi termasuk variasi suhu, pH, buffer dan stabilisator potensial untuk berbagai jangka waktu. Efek pada struktur dan agregasi protein kemudian ditentukan oleh panel metode biofisik, yang berpotensi mencakup dikroisme sirkular, spektroskopi Fourier transform infrared (FTIR), spektroskopi fluoresensi intrinsik dan ekstrinsik, dan hamburan cahaya. Penggunaan metode komplementer meningkatkan kepercayaan dalam pengamatan struktur protein. Data yang dihasilkan dari percobaan ini dapat dianalisis dengan membangun diagram fase empiris untuk mengidentifikasi kondisi optimal untuk stabilitas antigen. Hasil percobaan ini memandu formulasi dengan bahan ajuvan aluminium, termasuk pilihan bahan ajuvan, jenis dan pH buffer, dan dimasukkannya stabilisator. Pengaruh formulasi dengan adjuvant pada stabilitas antigen harus dievaluasi dengan panel metode ortogonal serupa yang digunakan untuk mengevaluasi antigen dalam larutan. Telah ditunjukkan bahwa pemilihan penstabil berdasarkan stabilitas protein dalam larutan umumnya memprediksi dengan baik keefektifannya dengan protein yang teradsorpsi. Adsorpsi antigen ke bahan ajuvan aluminium tidak dapat mempengaruhi stabilitasnya, menurunkan stabilitas, atau meningkatkan stabilitas. Telah dikemukakan bahwa penurunan stabilitas antigen teradsorpsi dapat berkontribusi pada efek peningkatan kekebalan dari bahan ajuvan aluminium. Penuaan vaksin toksoid difteri yang teradsorpsi menyebabkan peningkatan penyerapan kekuatan, mungkin mencerminkan peningkatan perubahan struktural, dan ini terkait dengan respon imun yang ditingkatkan. Di sisi lain, perubahan konformasi antigen dapat menyebabkan hilangnya epitop sel B yang kritis. Penyimpanan vaksin antraks yang terdiri dari antigen pelindung rekombinan yang diadsorpsi ke AH menyebabkan perubahan struktural dan hilangnya kemampuan untuk menginduksi antibodi penetral. Pengaruh adsorpsi pada aksesibilitas dan integritas epitop sel B dapat segera diperiksa dengan panel antibodi monoklonal menggunakan flow cytometry, fase padat atau uji resonansi plasmon permukaan. Antigen yang teradsorpsi oleh interaksi yang relatif lemah mudah terdesorbsi setelah terpapar cairan interstisial setelah injeksi vaksin. Beberapa antigen yang telah mengalami pembukaan parsial setelah adsorpsi dapat melipat kembali setelah desorpsi. Dari pengamatan ini, harus jelas untuk menyimpulkan bahwa evaluasi spesifik antigen lebih lanjut diperlukan untuk menilai hubungan antara perubahan stabilitas yang diinduksi adsorpsi dan kualitas respons imun yang diinduksi.