Znanstveniki so spremenili E. coli z deli virusa HIV in razvili uspešno cepivo

Nikolaj Ščerbak, izredni profesor biologije na Univerzi v Örebru, se je pravkar vrnil na Švedsko po udeležbi na konferenci v Južni Afriki, kjer je predstavil raziskavo, ki povečuje možnosti za razvoj cepiva proti HIV. Skupaj z drugimi raziskovalci je gensko spremenil probiotično bakterijo E. coli, da bi vključil del virusa HIV.

Članek je objavljen v reviji Microbial Cell Factories.

»Z najsodobnejšo tehnologijo vstavljamo zaporedja DNK na določeno mesto v bakteriji. Uporabljamo del virusa HIV, ki ni nalezljiv, vendar vseeno povzroči, da telo proizvaja nevtralizirajoča protitelesa,« pravi Shcherbak.

Bakterija E. coli živi v črevesju ljudi in drugih živali, nekatere njene različice pa povzročajo različne vrste okužb. Vendar pa obstajajo tudi koristne različice teh bakterij, ki lahko pomagajo izboljšati črevesno floro. Eno takšnih bakterij, probiotični sev E. coli Nissle, so raziskovalci iz Örebra uporabili v svoji študiji.

"Bakterije, ki jih uporabljamo, se v Nemčiji prodajajo kot prehranska dopolnila, vendar kolikor vem, niso na voljo na Švedskem. Ta dopolnila so priporočljiva za ljudi s sindromom razdražljivega črevesja (IBS) ali drugimi želodčnimi motnjami."

HIV je virus, ki lahko povzroči smrtonosno bolezen imunske pomanjkljivosti AIDS, za katero ni zdravila. Vendar pa obstajajo zdravila za zdravljenje HIV, ki okuženim ljudem omogočajo življenje brez simptomov ali tveganja za prenos bolezni.

»Okužena oseba z virusom HIV mora do konca življenja jemati protiretrovirusna zdravila, njihova cena pa je lahko za vsakogar nedostopna. Raziskovalci že vrsto let razvijajo cepivo, vendar na žalost to ni prednostna naloga farmacevtskih podjetij,« pravi Ščerbak.

Če bodo bakterije, razvite na Univerzi v Örebru, privedle do odobrenega farmacevtskega izdelka, bi ga lahko jemali v obliki tablet. Cepiva v obliki tablet imajo pomembne prednosti pred cepivi, ki jih je treba injicirati. Tablete so lažje in priročnejše za uporabo ter jih ni treba shranjevati pri nizkih temperaturah, kot jih je treba shranjevati pri nekaterih cepivih proti COVID-19.

Homologno modeliranje rekombinantnega proteina OmpF-MPER. Pogled od zgoraj (A) in s strani (B) na trimer proteina OmpF iz seva E. coli K-12 (na podlagi 6wtz.pdb). Pogled od zgoraj (C) in s strani (D) na predvideni protein OmpF-MPER iz EcN-MPER, homologno modeliranje izvedeno na strukturi 6wtz.pdb z orodjem SWISS-MODEL. Lokacija zaporedja MPER je označena z zeleno barvo. Vir: Microbial Cell Factories (2024). DOI: 10.1186/s12934-024-02347-8

V mnogih prejšnjih poskusih uporabe bakterij za proizvodnjo cepiv so raziskovalci uporabljali gene za odpornost na antibiotike, da bi ohranili genske modifikacije v bakterijah. Vendar pa lahko ta metoda povzroči negativne posledice, kot je odpornost na antibiotike, ki je vse večji svetovni problem javnega zdravja. Z uporabo tehnologije CRISPR/Cas9 so raziskovalci iz Örebra ustvarili stabilno gensko modifikacijo v probiotičnih bakterijah brez potrebe po genih za odpornost na antibiotike.

Ščerbak ne vidi nobenih tveganj pri uporabi gensko spremenjenih bakterij. Vendar pa so potrebne nadaljnje raziskave, vključno s testiranjem na živalih, preden se bo tehnologija lahko preizkusila na ljudeh in bo cepivo ugledalo luč sveta.

»Priprava in pridobitev etičnih odobritev traja vsaj nekaj let. V normalnih pogojih razvoj zdravil traja približno deset let,« pravi Shcherbak.