Forskere modificerede E. coli med dele af HIV-virus for at udvikle en succesfuld vaccine

Nikolay Shcherbak, lektor i biologi ved Örebro Universitet, er netop vendt tilbage til Sverige efter at have deltaget i en konference i Sydafrika, hvor han præsenterede forskning, der øger chancerne for at udvikle en HIV-vaccine. Sammen med andre forskere modificerede han den probiotiske bakterie E. coli genetisk til at inkludere en del af HIV-virusset.

Artiklen er udgivet i tidsskriftet Microbial Cell Factories.

"Ved hjælp af banebrydende teknologi indsætter vi DNA-sekvenser et specifikt sted i bakterierne. Vi bruger en del af HIV-virussen, der ikke er smitsom, men som stadig får kroppen til at producere neutraliserende antistoffer," siger Shcherbak.

E. coli-bakterier lever i tarmene hos mennesker og andre dyr, og nogle varianter af dem forårsager forskellige typer infektioner. Der findes dog også gavnlige varianter af disse bakterier, der kan bidrage til at forbedre tarmfloraen. En sådan bakterie, den probiotiske E. coli Nissle-stamme, blev brugt af Örebro-forskerne i deres undersøgelse.

"De bakterier, vi bruger, sælges som kosttilskud i Tyskland, men så vidt jeg ved, er de ikke tilgængelige i Sverige. Disse kosttilskud anbefales til personer med irritabel tyktarm (IBS) eller andre mavelidelser."

HIV er en virus, der kan forårsage den dødelige immundefektsygdom AIDS, som der ikke findes nogen kur mod. Der findes dog lægemidler til behandling af HIV, der gør det muligt for smittede mennesker at leve uden symptomer eller risiko for at overføre sygdommen.

"En HIV-smittet person skal tage antiretroviral medicin resten af livet, og prisen kan være uoverkommelig for alle. Forskere har udviklet en vaccine i mange år, men desværre er det ikke en prioritet for medicinalvirksomheder," siger Shcherbak.

Hvis de bakterier, der er udviklet på Örebro Universitet, resulterer i et godkendt farmaceutisk produkt, kan det tages i tabletform. Vacciner i tabletform har betydelige fordele i forhold til vacciner, der skal injiceres. Tabletter er nemmere og mere bekvemme at bruge, og de behøver ikke at blive opbevaret ved lave temperaturer, som nogle COVID-19-vacciner gør.

Homolog modellering af det rekombinante OmpF-MPER-protein. Top (A) og side (B) visninger af OmpF-proteintrimeren fra E. coli K-12-stammen (baseret på 6wtz.pdb). Top (C) og side (D) visninger af det forudsagte OmpF-MPER-protein fra EcN-MPER, homologimodellering udført på 6wtz.pdb-strukturen ved hjælp af SWISS-MODEL-værktøjet. Placeringen af MPER-sekvensen er angivet med grønt. Kilde: Microbial Cell Factories (2024). DOI: 10.1186/s12934-024-02347-8

I mange tidligere forsøg på at bruge bakterier til at producere vacciner har forskere brugt antibiotikaresistensgener til at opretholde genetiske modifikationer i bakterier. Denne metode kan dog føre til negative konsekvenser såsom antibiotikaresistens, hvilket er et voksende globalt folkesundhedsproblem. Ved hjælp af CRISPR/Cas9-teknologi har forskere fra Örebro skabt stabil genetisk modifikation i probiotiske bakterier uden behov for antibiotikaresistensgener.

Shcherbak ser ingen risici ved at bruge genetisk modificerede bakterier. Der er dog behov for mere forskning, herunder dyreforsøg, før teknologien kan testes på mennesker, og en vaccine kan se dagens lys.

"Det tager mindst et par år at forberede sig og få etiske godkendelser. Under normale forhold tager lægemiddeludvikling omkring ti år," siger Shcherbak.