Znanstveniki so spremenili E. Coli z deli virusa HIV, da bi razvili uspešno cepivo

Nikolay Shcherbak, docent za biologijo na univerzi Örebro, 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 tako, da ji je dodal del virusa HIV.

Članek je bil objavljen v reviji Microbial Cell Factories.

»Z uporabo napredne tehnologije vstavljamo zaporedja DNK na določene lokacije v bakterijah. Uporabljamo del virusa HIV, ki ni kužen, vendar kljub temu povzroči, da telo proizvaja nevtralizirajoča protitelesa,« pravi Shcherbak.

E. Coli živijo v črevesju ljudi in drugih živali, nekatere različice pa povzročajo različne vrste okužb. Vendar pa obstajajo tudi koristne različice teh bakterij, ki lahko pomagajo izboljšati črevesno mikrofloro. Eno od teh bakterij, probiotični sev E. Coli Nissle, so raziskovalci iz Örebra uporabili v svoji študiji.

»Bakterije, ki jih uporabljamo, se prodajajo kot prehranska dopolnila v Nemčiji, a kolikor vem, niso na voljo na Švedskem. Ti dodatki so priporočljivi za ljudi s sindromom razdražljivega črevesa (IBS) ali drugimi želodčnimi motnjami."

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

»Z virusom HIV okužena oseba mora jemati protiretrovirusna zdravila do konca svojega življenja, njihova cena pa je lahko nedostopna za vsakogar. Raziskovalci že vrsto let razvijajo cepivo, a to žal ni prioriteta farmacevtskih podjetij,« pravi Shcherbak.

Če bakterije, razvite na Univerzi Örebro, vodijo 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 enostavnejše in bolj priročne za uporabo in jih ni treba shranjevati pri nizkih temperaturah kot nekatera cepiva proti COVID-19.

Homologično modeliranje rekombinantnega proteina OmpF-MPER. Pogled od zgoraj (A) in stranski (B) trimer proteina OmpF iz seva E. Coli K-12 (na podlagi 6wtz.pdb). Pogled od zgoraj (C) in stranski (D) predvidenega proteina OmpF-MPER iz EcN-MPER, modeliranje homologije, izvedeno na strukturi 6wtz.pdb z uporabo orodja SWISS-MODEL. Lokacija sekvence MPER je označena z zeleno. Vir: Microbial Cell Factories (2024). DOI: 10.1186/s12934-024-02347-8

V številnih prejšnjih poskusih uporabe bakterij za izdelavo cepiv so raziskovalci uporabili gene za odpornost na antibiotike, da bi ohranili genske spremembe v bakterijah. Vendar pa lahko ta metoda povzroči negativne posledice, kot je odpornost na antibiotike, ki je vse večji globalni javnozdravstveni problem. S tehnologijo CRISPR/Cas9 so raziskovalci iz Örebra ustvarili stabilno gensko modifikacijo probiotičnih bakterij brez potrebe po genih za odpornost na antibiotike.

Shcherbak ne vidi nobenih tveganj v uporabi gensko spremenjenih bakterij. Vendar je potrebnih več raziskav, vključno s poskusi na živalih, preden se tehnologija preizkusi na ljudeh in cepivo lahko ugleda luč sveta.

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