Partícula similar a un virus

Las VLP son un sistema de administración candidato para genes u otros agentes terapéuticos. ^{[ 16 ]} Se ha demostrado que estos agentes de administración de fármacos se dirigen eficazmente a las células cancerosas in vitro . ^{[ 17 ]} Se hipotetiza que las VLP pueden acumularse en los sitios tumorales debido al efecto de permeabilidad y retención mejoradas , lo que podría ser útil para la administración de fármacos o la obtención de imágenes tumorales. ^{[ 18 ]}

Las VLP son útiles como vacunas . Contienen repeticiones de alta densidad de proteínas de superficie virales que presentan epítopos virales conformacionales que pueden inducir fuertes respuestas inmunitarias de células T y B , ^{[ 19 ]} como contra el virus Chikungunya ^{[ 20 ].} El pequeño radio de las partículas, de aproximadamente 20-200 nm, permite un drenaje suficiente hacia los ganglios linfáticos . Dado que las VLP no pueden replicarse, ofrecen una alternativa más segura a los patógenos atenuados . Se utilizaron VLP para desarrollar vacunas aprobadas por la FDA para la hepatitis B y el virus del papiloma humano , que están disponibles comercialmente. ^{[ 21 ]} 

Se encuentra disponible una selección de vacunas basadas en partículas similares a virus contra el virus del papiloma humano (VPH), como Cervarix de GlaxoSmithKline, junto con Gardasil y Gardasil-9, producidas por Merck & Co. Gardasil consiste en VLP recombinantes ensambladas a partir de las proteínas L1 de los tipos 6, 11, 16 y 18 del VPH expresadas en levadura . Está adyuvada con sulfato de hidroxifosfato de aluminio. Gardasil-9 consta de epítopos L1 de 31, 33, 45, 52 y 58, además de los epítopos L1 enumerados que se encuentran en Gardasil. Cervarix consiste en VLP recombinantes ensambladas a partir de las proteínas L1 de los tipos 16 y 18 del VPH, expresadas en células de insecto, y está adyuvada con 3-O-desacil-4-monofosforil lípido (MPL) A e hidróxido de aluminio. ^{[ 22 ]}

La primera vacuna VLP que proporciona un alto grado de protección contra la malaria, Mosquirix ( RTS,S ), ha sido aprobada por los reguladores de la UE. Se expresó en levadura. RTS,S es una porción de la proteína circumsporozoíta de Plasmodium falciparum fusionada al antígeno de superficie de la hepatitis B (RTS), combinada con el antígeno de superficie de la hepatitis B (S) y adyuvada con AS01, que es una combinación de QS-21 , liposomas y monofosforil lípido A. ^{[ 23 ]}

La producción de vacunas puede comenzar tan pronto como se secuencia la cepa del virus y puede tardar tan solo 12 semanas, en comparación con los 9 meses de las vacunas tradicionales. En los primeros ensayos clínicos, las vacunas VLP para la influenza parecieron brindar protección completa tanto contra el subtipo H5N1 del virus de la influenza A como contra la pandemia de gripe de 1918. ^{[ 24 ]} Novavax y Medicago Inc. han realizado ensayos clínicos de sus vacunas VLP contra la influenza. [ ^{25 ] [ 26 ] Varias} vacunas VLP para la COVID-19 , incluida Novavax , están en desarrollo. ^{[ 21 ] [ 27 ]}

Las VLP se han utilizado para desarrollar un candidato a vacuna preclínica contra el virus chikungunya . ^{[ 20 ]}

La compartimentación es un tema común en biología. La naturaleza está llena de ejemplos de estructuras multicomponentes compartimentadas jerárquicamente que se autoensamblan a partir de bloques de construcción individuales. Inspirándose en la naturaleza, se han utilizado enfoques sintéticos que emplean polímeros, microgotas separadas en fases, lípidos y proteínas para imitar la compartimentación jerárquica de los sistemas naturales y para formar nanomateriales funcionales bioinspirados. ^{[ 28 ] [ 29 ] [ 30 ]} Por ejemplo, se utilizó el autoensamblaje de proteínas para encapsular múltiples copias de jaulas de proteína de ferritina como subcompartimentos dentro de una partícula similar al virus P22 como un compartimento más grande que esencialmente forma una estructura de jaula anidada tipo Matryoshka de jaula dentro de jaula. ^{[ 31 ]} Los autores demostraron además la encapsulación estequiométrica de la enzima β-glucosidasa hidrolizadora de celobiosa CelB junto con jaulas de proteína de ferritina utilizando una estrategia de autoensamblaje in vitro para formar una estructura de jaula de proteína multicompartimental inspirada en células. Utilizando una estrategia similar, las enzimas biosintetizadoras de glutatión se encapsularon dentro de partículas similares al virus del bacteriófago P22. ^{[ 32 ]} En una investigación aparte,  el citocromo C pequeño de 3,5 nm con actividad similar a la peroxidasa se encapsuló dentro de una  jaula de proteína Dps pequeña de 9 nm para formar una estructura de jaula de proteína inspirada en orgánulos. ^{[ 33 ]}

La lipopartícula VLP se desarrolló para facilitar el estudio de las proteínas de membrana integrales . ^{[ 34 ]} Las lipopartículas son VLP estables, altamente purificadas y homogéneas, diseñadas para contener altas concentraciones de una proteína de membrana de interés con conformación intacta. Las proteínas de membrana integrales participan en diversas funciones biológicas y son el objetivo de casi el 50 % de los fármacos terapéuticos existentes. Sin embargo, debido a sus dominios hidrofóbicos, las proteínas de membrana son difíciles de manipular fuera de las células vivas. Las lipopartículas pueden incorporar una amplia variedad de proteínas de membrana estructuralmente intactas, incluidos los receptores acoplados a proteínas G (GPCR), los canales iónicos y las envolturas virales. Las lipopartículas proporcionan una plataforma para numerosas aplicaciones, como la detección de anticuerpos, la producción de inmunógenos y los ensayos de unión de ligandos. ^{[ 35 ] [ 36 ]}