Vaksin Virus-like Particles (VLPs)

Read Also

Virus-like Particles (VLPs) adalah rakitan makromolekul yang dirancang untuk meniru morfologi virus asli (misalnya, ukuran, bentuk, dan epitop permukaan). VLP dapat dibagi lagi berdasarkan ada tidaknya selubung lipid dan jumlah lapisan protein yang membentuk struktur kaku yang dikenal sebagai kapsid (Gambar). Vaksin turunan VLP biasanya diproduksi di bioreaktor setelah transfeksi sel serangga, ragi, bakteri, tanaman, atau mamalia dengan satu atau beberapa konstruksi genetik (Gambar). Konstruksi mengkodekan setidaknya dua komponen struktural dari virus asli yang memungkinkan self-assembly menjadi partikel replikasi-tidak kompeten. Imunogenisitas VLP dapat disesuaikan selama fase desain dan manufaktur menggunakan modifikasi kimia permukaan, penambahan peptida dan/atau adjuvan imunogenik/dominan, atau melalui pilihan sistem VLP. Modifikasi permukaan yang tepat dan bertarget menggunakan kimia sederhana meningkatkan potensi, memodulasi tropisme, dan memungkinkan penggunaan kembali teknologi untuk pengiriman obat atau asam nukleat yang ditargetkan, pencitraan (misalnya, Positron Emission Tomography dan Magnetic Resonance Imaging), dan katalisis kimia, di antara aplikasi lain.

Gambar. Representasi skematis dari proses produksi dan pemurnian selama pembuatan Virus-like Particles (VLPs), menunjukkan (A) proses pembuatan VLP dan (B) ekspresinya dalam sistem sel.

Gambar. Representasi skematis dari struktur virus dan bakteri, menunjukkan komponen khas virus enveloped dan non-enveloped viruses (Kiri), dan bakteri (Kanan).

Vaksin berbasis VLP telah dirancang untuk menargetkan sel B dan menginduksi respons antibodi yang kuat setelah presentasi antigen pada MHC-II dan aktivasi sel CD4+. VLP menampilkan epitop multivalen dengan geometri spesifik pada permukaannya yang memfasilitasi interaksi dengan dan ikatan silang B cell receptors (BCR). Pengikatan aviditas tinggi dengan komponen multivalen dari sistem kekebalan bawaan juga memediasi opsonisasi dan penyerapan yang efektif oleh APC. Studi in vivo telah menunjukkan bahwa VLP secara aktif diinternalisasi oleh subset sel dendritik yang berbeda (misalnya, cDC1, cDC2, dan DC folikular), makrofag subkapsular, dan sel B. Struktur makromolekul, sifat partikulat, dan ukuran nanometer (misalnya, 20-200 nm) memfasilitasi ekstravasasi dan pengeringan cepat ke dalam sistem limfatik dan memungkinkan presentasi silang yang efisien dari peptida turunan VLP pada molekul MHC-I dan aktivasi selanjutnya dari sel T CD8+.

Teknologi ini telah digunakan untuk mengembangkan beberapa vaksin berlisensi seperti vaksin human papillomavirus dan sedang dieksplorasi terhadap virus Chikungunya, ZIKV, dan SARS-CoV-2. Dibandingkan dengan vaksin tradisional lainnya, peningkatan potensi teknologi vaksin ini telah dikaitkan dengan interaksi multivalen (peningkatan aviditas) dengan sel-sel sistem kekebalan bawaan dan aktivasi selanjutnya. Kehadiran carry-over agonis (misalnya, asam nukleat, dan lipid, dll.) yang dikemas secara alami selama perakitan VLP juga meningkatkan potensi imunogenik vaksin ini. Namun, tantangan manufaktur dalam desain, pemurnian, dan penyimpanan menghambat utilitas praktis dari teknologi ini dan meningkatkan biaya.