Virus-like Particles (VLP)

Le Virus-like Particles, chiamate anche con l’acronimo VLP, sono nanoparticelle di dimensioni tra i 20 e i 200nm che mimano la struttura di un virus. Queste particelle possono essere formate in laboratorio grazie all’espressione e la conseguente aggregazione di proteine virali in organismi ospitanti. Le proteine utilizzate possono provenire dalla stessa specie virale oppure da due diverse, in questo caso si parla di VLP chimeriche. Le VLP sono al momento molto studiate per vari scopi, ad esempio per innovative strategie terapeutiche dove queste nanoparticelle possono essere utilizzate per il trasporto di farmaci o di acidi nucleici (in terapie geniche) oppure per tecniche diagnostiche come il photo imaging. Le Virus-like Particles rappresentano anche un buon mezzo per studiare l’interazione ospite-patogeno. Ad ogni modo,il campo di utilizzo delle VLP più promettente è quello delle vaccinazioni.

L’utilizzo delle VLP come vaccini

Le VLP sono in grado di “ingannare” il nostro sistema immunitario in quanto i globuli bianchi non sono in grado di distinguere il virus “vero e proprio” da queste strutture e quindi si attivano per combattere la “falsa infezione”. Per questo motivo, le VLP rappresentano una nuova frontiera di profilassi contro i virus e, per certi aspetti, dimostrano anche di avere numerosi vantaggi rispetto ai vaccini convenzionali.

Quali sono i vantaggi delle VLP?

Un primo aspetto positivo delle VLP è che non hanno nessuna possibilità di innescare la patologia nell’uomo in quanto sono prive di materiale genetico! Le strategie convenzionali dei vaccini anti-virali prevedono l’utilizzo del virus vivo attenuato o inattivato con conseguente rischio di propagare agenti patogeni gravi. Al contrario, dal momento che le VLP non contengono nessun acido nucleico, esse risultano essere un agglomerato nanometrico di antigeni (cioè proteine in grado di innescare le difese immunitarie del soggetto) privato della capacità dei virus di replicarsi sfruttando la cellula ospite. Se vuoi saperne di più sui virus, clicca qui.
Altre tecniche innovative, come i vaccini a subunità e quelli basati su acidi nucleici, hanno superato lo svantaggio delle vaccinazioni classiche. Nonostante questo, con le nuove strategie rimane comunque la criticità del trasporto e nella conservazione: per mantenerne l’integrità del vaccino deve essere garantita rigidamente la catena del freddo (di solito congelamento a -20°C o -80°C) e una volta scongelato ha una shelf-life relativamente breve. Le VLP possono superare questo limite in quanto la maggior parte delle formulazioni prevede la conservazione in frigorifero (2-8°C) ed hanno una maggior tempo di resistenza a temperature al di fuori di questo range.

Quali organismi possono essere utilizzati per produrre Virus-like Particles?

Come abbiamo detto in precedenza, le Viral-like Particles vengono sintetizzate sfruttando l’apparato metabolico di altri organismi viventi. L’organismo di produzione ideale per prima cosa non dovrebbe essere patogenico e dovrebbe essere maneggiabile facilmente su larga scala, sarebbe inoltre necessario che crescesse in un mezzo relativamente economico, che fosse in grado di esprimere la proteina eterologa nella massima quantità e che ne permettesse il corretto ripiegamento. A monte del processo, si rende quindi importante conoscere in quel sistema biologico adeguate ed efficienti tecniche di manipolazione genica e magari anche modalità di produzione condizione-dipendente, ad esempio cambiando la fonte di carbonio nel mezzo di crescita. Un’altra caratteristica auspicabile sarebbe la capacità di secernere le nanoparticelle completamente assemblate nel mezzo di crescita ed infine, in alcuni casi sarebbe anche necessario che la particella venisse prodotta con l’envelope, ossia lo strato (principalmente lipidico) esterno che ricopre alcuni tipi di virus.

Per ulteriori informazioni leggete qui: https://www.researchgate.net/publication/358906928_Virus-Like_Particles_A_Comprehensive_Guide

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Sara Brachelente

Sono una Biotecnologa Molecolare e la curiosità è la mia fedele compagna. Sono appassionata di divulgazione scientifica, sociologia della scienza e comunicazione. In un'era in cui è sempre maggiore la necessità di un'informazione accessibile ed affidabile, vorrei davvero fare la differenza.

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