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Projekt
Dispersitäts-, Struktur- und Phasenänderungen virus-ähnlicher Partikel (VLPs) bei chemisch-mechanischer Beanspruchung in Gegenwart von Nukleinsäuren
Antragsteller
Professor Dr. Jürgen Hubbuch; Professor Dr. Wolfgang Wenzel
Fachliche Zuordnung
Bioverfahrenstechnik
Förderung
Förderung von 2016 bis 2023
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 315439601
Virus-ähnliche Partikel (VLPs) sind makromolekulare Strukturen, die sich als Impfstoffe für prophylaktische und therapeutische Anwendungen eignen. Ihre hohe inhärente Immunogenität konnte bereits vielfach auf heterologe Antigene übertragen werden, die auf der Oberfläche der sogenannten chimären VLPs präsentiert wurden. Außerdem wurde in einigen Studien das große Potential von Cargo-beladenen VLPs erkannt. Dazu zählen VLPs, die Nukleinsäuren zur targetierten Verabreichung enthielten, wie sie in der Gentherapie verwendet werden könnten. Das Struktur-, Dispersitäts- und Phasenverhalten von chimären und Cargo-beladenen VLPs ist sowohl für ihre Wirksamkeit als auch für den Herstellungsprozess von zentraler Bedeutung. Die Einführung heterologer Epitope sowie die Prozessierung im Kontext von Wirtszell- oder therapeutischen Nukleinsäuren beeinflussen deren Herstellbarkeit und die Prozessroute maßgeblich. Hierbei spielen besonders die für die Reinigung häufig notwendige Disassemblierungsreaktion und die nachfolgende Assemblierung bzw. Kapsidstabilität eine große Rolle.Es besteht sowohl für die Abhängigkeit dieser Prozesse und Eigenschaften von dem inserierten Epitop als auch von der Beladung mit Nukleinsäuren nur unzureichendes Wissen. Um dieses Wissen zu generieren mussten in der ersten Förderperiode Messaufbauten, Methoden und Modelle entwickelt werden, mit deren Hilfe der Einfluss des inserierten Epitops beobachtet und beschrieben werden konnte. Bislang existiert kein solcher systematischer Ansatz für die detaillierte Untersuchung des Struktur-, Dispersitäts- und Phasenverhaltens von VLPs im Kontext von Nukleinsäurenbeladung oder –Freisetzung.Das Verständnis der (Dis-)Assemblierungsreaktion und der Kapsidstabilität in Abhängigkeit von Flüssigphasenbedingungen und der Gegenwart, Konzentration und Art von Nukleinsäuren muss daher mit parallelisierten aber auch selektiven und sensitiven Methoden experimentell und modellhaft untersucht werden. Es ergeben sich daher Skalen-übergreifende Fragestellungen, die von der Proteinebene (Kapsidproteine) bis hin zu vollständigen, nukleinsäure-beladenen VLP reichen. Eine verfahrenstechnische Beschreibung der Produktionsprozesse kann daher nur gelingen, wenn molekulare Techniken (MD, QSAR etc.) mit mechanistischen Ingenieursmodellen gekoppelt werden.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
