الرئيسيةعريقبحث

جسيمات شبيهة بالفيروس

☰ جدول المحتويات

جسيمات شبيهة بالفيروس (Virus-like particle)‏ أو VLPs تشبه الفيروسات ، ولكنها غير معدية لأنها لا تحتوي على مواد وراثية فيروسية. يمكن أن يؤدي التعبير عن البروتينات البنيوية الفيروسية، مثل غلاف الفيروس أو البروتينات القفيصة ، إلى التجميع الذاتي لفيروسات شبيهة بالفيروس (VLPs). المستمدة من فيروس الالتهاب الكبدي الوبائي باء وتتألف من مستضد سطحي HBV صغيرة مستنبطة من (مولد الضد السطحي لالتهاب الكبد ب) تم وصفها في عام 1968 من مصل المريض.[1] وقد تم إنتاج VLPs من مكونات مجموعة متنوعة من عائلات الفيروسات التي تضم فيروسات صغيرة (مثل فيروس Adeno-associated virus)، فيروسات مرتدة (مثل فيروس العوز المناعي البشري)، فيروسات مصفرة (مثل فيروس التهاب الكبد C)و العاثيات (مثل Qβ, AP205). يمكن إنتاج VLPs في أنظمة زراعة الخلايا المتعددة بما في ذلك البكتيريا وخطوط الخلايا الثديية وخطوط الخلايا الحشرية والخميرة والخلايا النباتية.[2]

تطبيقات

بحوث الفيروسات

يتم استخدام VLPs في الدراسات لتحديد مكونات البروتين الفيروسي.

العوامل العلاجية والتصور

VLPs هو نظام توزيع المرشحين للجينات أو غيرها من العلاجات.[3] وقد أظهرت هذه العوامل تسليم العلاجات لاستهداف الخلايا السرطانية في المختبر بشكل فعال.[4] من المفترض أن VLPs قد تتراكم في مواقع الورم بسبب تأثير النفاذية والاحتفاظ المحسن، والذي يمكن أن يكون مفيدًا لتسليم الدواء أو تصوير الورم.[5]

اللقاحات

VLPs مفيدة كالقاحات. تحتوي VLPs على تكرار، وتعرض بروتينات سطحية عالية الكثافة للفيروس تقدم حواتماً فيروسية متطابقة يمكن أن تستثير بقوة استجابات مناعية ل خلية تائية وخلايا بائية.[6] بما أن VLPs لا يمكن أن تتكرر، فإنها توفر بديلاً أكثر أمانًا للفيروسات الموهنة. تم استخدام VLPs لتطوير لقاحات إدارة الغذاء والدواء (الولايات المتحدة) المعتمدة لمكافحة التهاب الكبد B وفيروس الورم الحليمي البشري.[7] في الآونة الأخيرة، تم استخدام VLPs لتطوير لقاح ما قبل السريرية ضد فيروس شيكونغونيا.[6] تشير الأبحاث إلى أن لقاحات VLP ضد فيروس الأنفلونزا يمكن أن توفر حماية أقوى ودائمة ضد فيروسات الأنفلونزا من اللقاحات التقليدية.[8] يمكن أن يبدأ الإنتاج بمجرد أن يتم تحديد سلالة الفيروس ويمكن أن يستغرق أقل من 12 أسبوعًا، مقارنةً بـ 9 أشهر اللقاحات التقليدية. في التجارب السريرية المبكرة، يبدو أن لقاحات VLP للأنفلونزا توفر حماية كاملة ضد كل من النوع الفرعي لفيروس انفلونزا الطيور و وباء إنفلونزا 1918.[9] أجرت شركتا Novavax و Medicago تجارب سريرية على لقاحات VLP ضد إنفلونزا الطيور.[10][11]

الفيروسات التي تصيب الفطريات

تحتوي بعض الفطريات على فيروسات تصيب فطريات التي تفتقر إلى القدرة على الانتقال في خلية خالية من الخلايا ويمكن تصنيفها على أنها VLPs. هذه هي مهمة في علم الأمراض النباتية ، لأنها يمكن أن تسبب فيروسات تحتية في بعض الأنواع من الفطريات الممرضة للنبات.

تكنولوجيا جسيمات ليبو Lipoparticle technology

تم تطوير VLP جسيمات ليبو للمساعدة في دراسة بروتينات الغشاء المتكاملة.[12] جسيمات ليبو هي خلايا VLP متجانسة عالية النقاء تم تصميمها لتحتوي على تركيزات عالية من بروتين الأغشية السليمة المتماثلة. تشارك البروتينات الغشائية المتكاملة في وظائف بيولوجية متنوعة وتستهدف ما يقرب من 50 ٪ من العقاقير العلاجية الموجودة. ومع ذلك، بسبب نطاقاتها الكارهة للماء، يصعب التلاعب ببروتينات الغشاء خارج الخلايا الحية. يمكن للجسيمات الليفية أن تشتمل على مجموعة واسعة من بروتينات الأغشية السليمة بنيوياً، بما في ذلك مستقبلات البروتين المرتبط بالبروتين ج (GPCR) والقنوات الأيونية والاغلفة الفيروسية. توفر جسيمات ليبو منصة للعديد من التطبيقات بما في ذلك فحص الأجسام المضادة وإنتاج المناعي واختبارات الارتباط يجند.[13][14]

التركيب

كان مفهوم التجميع الذاتي للـ VLPs يعتمد على التجمع الفيروسي. هذا عقلاني طالما أن تجميع VLP يحدث داخل الخلية المضيفة (في الجسم الحي) ، على الرغم من أن حدث التجميع الذاتي تم العثور عليه في المختبر منذ بداية الدراسة حول التجمع الفيروسي.[15] كما تكشف الدراسة أن التركيب في المختبر VLPs يتنافس مع التجميع[16] وأن هناك آليات معينة موجودة داخل الخلية لمنع تشكيل الركام بينما التجميع مستمر.[17]

ربط مجموعات الاستهداف بأسطح VLP

ومن المفيد ربط البروتينات والأحماض النووية أو الجزيئات الصغيرة بسطح VLP ، مثل استهداف نوع معين من الخلايا أو لزيادة الاستجابة المناعية. في بعض الحالات، يمكن دمج بروتين الفائدة جينياً مع بروتين معطف الفيروسية. ومع ذلك، يؤدي هذا الأسلوب أحيانًا إلى ضعف تجميع VLP ويكون له فائدة محدودة إذا كان عامل الاستهداف غير مستند إلى البروتين. من البدائل تجميع الـ VLP ومن ثم استخدام المواد الكيميائية المتشابكة،[18] الأحماض الأمينية غير الطبيعية[19] أو تفاعل SpyTag [20][21]من أجل ربط جزيء الفائدة بشكل تساهمي.

مقالات ذات صلة

مراجع

  1. Bayer, M. E.; Blumberg, B. S.; Werner, B. (1968-06-15). "Particles associated with Australia antigen in the sera of patients with leukaemia, Down's Syndrome and hepatitis". Nature. 218 (5146): 1057–1059. ISSN 0028-0836. PMID 4231935. مؤرشف من الأصل في 17 يونيو 2013.
  2. Santi, Luca; Huang, Zhong; Mason, Hugh (2006-9). "Virus-like particles production in green plants". Methods (San Diego, Calif.). 40 (1): 66–76. doi:10.1016/j.ymeth.2006.05.020. ISSN 1046-2023. PMID 16997715. مؤرشف من الأصل في 17 يونيو 2013.
  3. Petry, Harald; Goldmann, Claudia; Ast, Oliver; Lüke, Wolfgang (2003-10). "The use of virus-like particles for gene transfer". Current Opinion in Molecular Therapeutics. 5 (5): 524–528. ISSN 1464-8431. PMID 14601522. مؤرشف من الأصل في 19 أغسطس 2018.
  4. Galaway, F. A. & Stockley, P. G. MS2 viruslike particles: A robust, semisynthetic targeted drug delivery platform. Mol. Pharm. 10, 59–68 (2013).
  5. 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).
  6. Akahata, Wataru; Yang, Zhi-Yong; Andersen, Hanne; Sun, Siyang; Holdaway, Heather A.; Kong, Wing-Pui; Lewis, Mark G.; Higgs, Stephen; Rossmann, Michael G. (2010-3). "A virus-like particle vaccine for epidemic Chikungunya virus protects nonhuman primates against infection". Nature Medicine. 16 (3): 334–338. doi:10.1038/nm.2105. ISSN 1546-170X. PMID 20111039. مؤرشف من الأصل في 15 ديسمبر 2015.
  7. Zhang, Xiao; Xin, Lu; Li, Shaowei; Fang, Mujin; Zhang, Jun; Xia, Ningshao; Zhao, Qinjian (2015). "Lessons learned from successful human vaccines: Delineating key epitopes by dissecting the capsid proteins". Human Vaccines & Immunotherapeutics. 11 (5): 1277–1292. doi:10.1080/21645515.2015.1016675. ISSN 2164-554X. PMID 25751641. مؤرشف من الأصل في 16 ديسمبر 2019.
  8. "Creating a Mutant Strain of Streptococcus Free of All Integrated Viruses". مؤرشف من الأصل في 24 فبراير 2012.
  9. Perrone, Lucy A.; Ahmad, Attiya; Veguilla, Vic; Lu, Xiuhua; Smith, Gale; Katz, Jacqueline M.; Pushko, Peter; Tumpey, Terrence M. (2009-6). "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): 5726–5734. doi:10.1128/JVI.00207-09. ISSN 1098-5514. PMID 19321609. مؤرشف من الأصل في 16 ديسمبر 2019.
  10. "ICAAC: High Antibody Titers Seen With Novel Flu Vaccine" (باللغة الإنجليزية). 2010-09-12. مؤرشف من الأصل في 13 مارس 201723 أغسطس 2018.
  11. Landry, Nathalie; Ward, Brian J.; Trépanier, Sonia; Montomoli, Emanuele; Dargis, Michèle; Lapini, Giulia; Vézina, Louis-P. (2010-12-22). "Preclinical and Clinical Development of Plant-Made Virus-Like Particle Vaccine against Avian H5N1 Influenza". PLoS ONE. 5 (12). doi:10.1371/journal.pone.0015559. ISSN 1932-6203. PMID 21203523. مؤرشف من الأصل في 16 ديسمبر 2019.
  12. "Wayback Machine" ( كتاب إلكتروني PDF ). 2009-07-31. مؤرشف من الأصل ( كتاب إلكتروني PDF ) في 2 مايو 202023 أغسطس 2018.
  13. Willis, Sharon; Davidoff, Candice; Schilling, Justin; Wanless, Antony; Doranz, Benjamin J.; Rucker, Joseph (2008-07-08). "Virus-like particles as quantitative probes of membrane protein interactions". Biochemistry. 47 (27): 6988–6990. doi:10.1021/bi800540b. ISSN 1520-4995. PMID 18553929. مؤرشف من الأصل في 17 يونيو 2013.
  14. Jones, Jessi Wildeson; Greene, Tiffani A.; Grygon, Christine A.; Doranz, Benjamin J.; Brown, Martha P. (2008-6). "Cell-free assay of G-protein-coupled receptors using fluorescence polarization". Journal of Biomolecular Screening. 13 (5): 424–429. doi:10.1177/1087057108318332. ISSN 1087-0571. PMID 18567842. مؤرشف من الأصل في 17 يونيو 2013.
  15. Adolph, K. W.; Butler, P. J. G. (1976-11-30). "Assembly of a spherical plant virus". Phil. Trans. R. Soc. Lond. B (باللغة الإنجليزية). 276 (943): 113–122. doi:10.1098/rstb.1976.0102. ISSN 0080-4622. PMID 13422. مؤرشف من الأصل في 02 يونيو 2018.
  16. Ding, Yong; Chuan, Yap Pang; He, Lizhong; Middelberg, Anton P. J. (2010-10-15). "Modeling the competition between aggregation and self-assembly during virus-like particle processing". Biotechnology and Bioengineering. 107 (3): 550–560. doi:10.1002/bit.22821. ISSN 1097-0290. PMID 20521301. مؤرشف من الأصل في 17 يونيو 2013.
  17. Chromy, Laura R.; Pipas, James M.; Garcea, Robert L. (2003-09-02). "Chaperone-mediated in vitro assembly of Polyomavirus capsids". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 100 (18): 10477–10482. doi:10.1073/pnas.1832245100. ISSN 0027-8424. PMID 12928495. مؤرشف من الأصل في 12 مارس 2016.
  18. Jegerlehner, Andrea; Tissot, Alain; Lechner, Franziska; Sebbel, Peter; Erdmann, Iris; Kündig, Thomas; Bächi, Thomas; Storni, Tazio; Jennings, Gary (2002-08-19). "A molecular assembly system that renders antigens of choice highly repetitive for induction of protective B cell responses". Vaccine. 20 (25–26): 3104–3112. ISSN 0264-410X. PMID 12163261. مؤرشف من الأصل في 16 ديسمبر 2019.
  19. Patel, Kedar G.; Swartz, James R. (2011-03-16). "Surface functionalization of virus-like particles by direct conjugation using azide-alkyne click chemistry". Bioconjugate Chemistry. 22 (3): 376–387. doi:10.1021/bc100367u. ISSN 1520-4812. PMID 21355575. مؤرشف من الأصل في 05 يناير 2013.
  20. Brune, Karl D.; Leneghan, Darren B.; Brian, Iona J.; Ishizuka, Andrew S.; Bachmann, Martin F.; Draper, Simon J.; Biswas, Sumi; Howarth, Mark (2016-01-19). "Plug-and-Display: decoration of Virus-Like Particles via isopeptide bonds for modular immunization". Scientific Reports. 6: 19234. doi:10.1038/srep19234. ISSN 2045-2322. PMID 26781591. مؤرشف من الأصل في 10 مارس 2016.
  21. Thrane, Susan; Janitzek, Christoph M.; Matondo, Sungwa; Resende, Mafalda; Gustavsson, Tobias; de Jongh, Willem Adriaan; Clemmensen, Stine; Roeffen, Will; van de Vegte-Bolmer, Marga (2016-04-27). "Bacterial superglue enables easy development of efficient virus-like particle based vaccines". Journal of Nanobiotechnology. 14: 30. doi:10.1186/s12951-016-0181-1. ISSN 1477-3155. PMID 27117585. مؤرشف من الأصل في 16 ديسمبر 2019.

موسوعات ذات صلة :