Forskare modifierade E. coli med delar av HIV-viruset för att utveckla ett framgångsrikt vaccin

Nikolay Shcherbak, docent i biologi vid Örebro universitet, har just återvänt till Sverige efter att ha deltagit i en konferens i Sydafrika, där han presenterade forskning som ökar chanserna att utveckla ett HIV-vaccin. Tillsammans med andra forskare modifierade han genetiskt den probiotiska bakterien E. coli för att inkludera en del av HIV-viruset.

Artikeln är publicerad i tidskriften Microbial Cell Factories.

"Med hjälp av den senaste tekniken infogar vi DNA-sekvenser på en specifik plats i bakterierna. Vi använder en del av HIV-viruset som inte är smittsamt men som ändå får kroppen att producera neutraliserande antikroppar", säger Shcherbak.

E. coli-bakterier lever i tarmarna hos människor och andra djur, och vissa varianter av dem orsakar olika typer av infektioner. Det finns dock även nyttiga varianter av dessa bakterier som kan bidra till att förbättra tarmfloran. En sådan bakterie, den probiotiska E. coli-stammen Nissle, användes av Örebroforskarna i sin studie.

"Bakterierna vi använder säljs som kosttillskott i Tyskland, men så vitt jag vet finns de inte tillgängliga i Sverige. Dessa tillskott rekommenderas för personer med irritabel tarm (IBS) eller andra magbesvär."

HIV är ett virus som kan orsaka den dödliga immunbristsjukdomen AIDS, för vilken det inte finns något botemedel. Det finns dock läkemedel för att behandla HIV som gör att smittade personer kan leva utan symtom eller risk att överföra sjukdomen.

"En hiv-infekterad person måste ta antiretrovirala läkemedel resten av livet, och kostnaden kan vara oöverkomlig för alla. Forskare har utvecklat ett vaccin i många år, men tyvärr är det inte en prioritet för läkemedelsföretag", säger Shcherbak.

Om bakterierna som utvecklats vid Örebro universitet resulterar i ett godkänt läkemedel, skulle det kunna tas i tablettform. Vacciner i tablettform har betydande fördelar jämfört med vacciner som behöver injiceras. Tabletter är enklare och bekvämare att använda, och de behöver inte förvaras vid låga temperaturer, som vissa covid-19-vacciner gör.

Homolog modellering av det rekombinanta OmpF-MPER-proteinet. Ovanifrån (A) och från sidan (B) av OmpF-proteintrimeren från E. coli K-12-stammen (baserat på 6wtz.pdb). Ovanifrån (C) och från sidan (D) av det förutspådda OmpF-MPER-proteinet från EcN-MPER, homologimodellering utförd på 6wtz.pdb-strukturen med hjälp av SWISS-MODEL-verktyget. Platsen för MPER-sekvensen indikeras i grönt. Källa: Microbial Cell Factories (2024). DOI: 10.1186/s12934-024-02347-8

I många tidigare försök att använda bakterier för att producera vacciner har forskare använt antibiotikaresistensgener för att upprätthålla genetiska modifieringar hos bakterier. Denna metod kan dock leda till negativa konsekvenser som antibiotikaresistens, vilket är ett växande globalt folkhälsoproblem. Med hjälp av CRISPR/Cas9-teknik har forskare från Örebro skapat stabil genetisk modifiering i probiotiska bakterier utan behov av antibiotikaresistensgener.

Shcherbak ser inga risker med att använda genetiskt modifierade bakterier. Det behövs dock mer forskning, inklusive djurförsök, innan tekniken kan testas på människor och ett vaccin kan se dagens ljus.

"Det tar minst ett par år att förbereda sig och få etiska godkännanden. Under normala förhållanden tar läkemedelsutveckling ungefär tio år", säger Shcherbak.