Oamenii de știință au modificat E. coli cu părți ale virusului HIV pentru a dezvolta un vaccin de succes

Nikolay Shcherbak, profesor asociat de biologie la Universitatea Örebro, tocmai s-a întors în Suedia după ce a participat la o conferință în Africa de Sud, unde a prezentat cercetări care cresc șansele de a dezvolta un vaccin împotriva HIV. Împreună cu alți cercetători, el a modificat genetic bacteria probiotică E. coli pentru a include o parte din virusul HIV.

Articolul este publicat în revista Microbial Cell Factories.

„Folosind tehnologie de ultimă generație, inserăm secvențe de ADN într-o locație specifică din bacterii. Folosim o parte a virusului HIV care nu este infecțioasă, dar care totuși determină organismul să producă anticorpi neutralizanți”, spune Shcherbak.

Bacteriile E. coli trăiesc în intestinele oamenilor și ale altor animale, iar unele variante ale acestora provoacă diverse tipuri de infecții. Cu toate acestea, există și variante benefice ale acestor bacterii care pot ajuta la îmbunătățirea florei intestinale. O astfel de bacterie, probioticul tulpină E. coli Nissle, a fost utilizată de cercetătorii de la Örebro în studiul lor.

„Bacteriile pe care le folosim sunt vândute ca suplimente alimentare în Germania, dar, din câte știu eu, nu sunt disponibile în Suedia. Aceste suplimente sunt recomandate persoanelor cu sindrom de intestin iritabil (SII) sau alte afecțiuni stomacale.”

HIV este un virus care poate cauza SIDA, o boală imunodeficitară fatală, pentru care nu există leac. Cu toate acestea, există medicamente pentru tratarea HIV care permit persoanelor infectate să trăiască fără simptome sau fără riscul de a transmite boala.

„O persoană infectată cu HIV trebuie să ia medicamente antiretrovirale pentru tot restul vieții, iar costul acestora poate fi inaccesibil pentru toată lumea. Cercetătorii dezvoltă un vaccin de mulți ani, dar, din păcate, acesta nu este o prioritate pentru companiile farmaceutice”, spune Shcherbak.

Dacă bacteriile dezvoltate la Universitatea Örebro vor avea ca rezultat un produs farmaceutic aprobat, acesta ar putea fi administrat sub formă de tablete. Vaccinurile sub formă de tablete prezintă avantaje semnificative față de vaccinurile care trebuie injectate. Tabletele sunt mai ușor și mai convenabil de utilizat și nu trebuie depozitate la temperaturi scăzute, așa cum se întâmplă cu unele vaccinuri împotriva COVID-19.

Modelare omoloagă a proteinei recombinante OmpF-MPER. Vederi de sus (A) și laterală (B) ale trimerului proteic OmpF din tulpina E. coli K-12 (bazată pe 6wtz.pdb). Vederi de sus (C) și laterală (D) ale proteinei OmpF-MPER prezise din EcN-MPER, modelare de omologie efectuată pe structura 6wtz.pdb folosind instrumentul SWISS-MODEL. Locația secvenței MPER este indicată cu verde. Sursa: Microbial Cell Factories (2024). DOI: 10.1186/s12934-024-02347-8

În numeroase încercări anterioare de a utiliza bacterii pentru a produce vaccinuri, cercetătorii au folosit gene de rezistență la antibiotice pentru a menține modificări genetice la bacterii. Cu toate acestea, această metodă poate duce la consecințe negative, cum ar fi rezistența la antibiotice, care reprezintă o problemă de sănătate publică la nivel global în creștere. Folosind tehnologia CRISPR/Cas9, cercetătorii de la Örebro au creat modificări genetice stabile la bacteriile probiotice fără a fi nevoie de gene de rezistență la antibiotice.

Șcerbak nu vede riscuri în utilizarea bacteriilor modificate genetic. Cu toate acestea, sunt necesare mai multe cercetări, inclusiv testarea pe animale, înainte ca tehnologia să poată fi testată pe oameni și un vaccin să poată vedea lumina zilei.

„Este nevoie de cel puțin câțiva ani pentru a pregăti și a obține aprobări etice. În condiții normale, dezvoltarea unui medicament durează aproximativ zece ani”, spune Shcherbak.