Para saintis mengubah suai E. coli dengan bahagian virus HIV untuk membangunkan vaksin yang berjaya

Nikolay Shcherbak, seorang profesor biologi di Universiti Örebro, baru sahaja kembali ke Sweden selepas menghadiri persidangan di Afrika Selatan, di mana beliau membentangkan penyelidikan yang meningkatkan peluang untuk membangunkan vaksin HIV. Bersama penyelidik lain, beliau mengubah suai secara genetik bakteria probiotik E. coli untuk memasukkan sebahagian daripada virus HIV.

Artikel itu diterbitkan dalam jurnal Microbial Cell Factory.

"Menggunakan teknologi canggih, kami memasukkan urutan DNA ke lokasi tertentu dalam bakteria. Kami menggunakan sebahagian daripada virus HIV yang tidak berjangkit tetapi masih menyebabkan badan menghasilkan antibodi peneutral," kata Shcherbak.

Bakteria E. coli hidup di dalam usus manusia dan haiwan lain, dan beberapa varian daripadanya menyebabkan pelbagai jenis jangkitan. Walau bagaimanapun, terdapat juga varian berfaedah bakteria ini yang boleh membantu meningkatkan flora usus. Satu bakteria sedemikian, strain E. coli Nissle probiotik, telah digunakan oleh penyelidik Örebro dalam kajian mereka.

"Bakteria yang kami gunakan dijual sebagai makanan tambahan di Jerman, tetapi setakat yang saya tahu ia tidak terdapat di Sweden. Suplemen ini disyorkan untuk orang yang mengalami sindrom usus jengkel (IBS) atau gangguan perut yang lain."

HIV ialah virus yang boleh menyebabkan penyakit AIDS yang membawa maut, yang tiada penawarnya. Walau bagaimanapun, terdapat ubat untuk merawat HIV yang membolehkan orang yang dijangkiti hidup tanpa gejala atau risiko penularan penyakit.

"Orang yang dijangkiti HIV mesti mengambil ubat antiretroviral sepanjang hayat mereka, dan kosnya mungkin tidak mampu dimiliki oleh semua orang. Penyelidik telah membangunkan vaksin selama bertahun-tahun, tetapi malangnya, ia bukan keutamaan bagi syarikat farmaseutikal," kata Shcherbak.

Jika bakteria yang dibangunkan di Universiti Örebro menghasilkan produk farmaseutikal yang diluluskan, ia boleh diambil dalam bentuk tablet. Vaksin dalam bentuk tablet mempunyai kelebihan yang ketara berbanding vaksin yang perlu disuntik. Tablet lebih mudah dan senang digunakan, dan ia tidak perlu disimpan pada suhu rendah, seperti yang dilakukan oleh sesetengah vaksin COVID-19.

Pemodelan homolog protein OmpF-MPER rekombinan. Pandangan atas (A) dan sisi (B) trimer protein OmpF daripada strain E. coli K-12 (berdasarkan 6wtz.pdb). Pandangan atas (C) dan sisi (D) protein OmpF-MPER yang diramalkan daripada EcN-MPER, pemodelan homologi dilakukan pada struktur 6wtz.pdb menggunakan alat SWISS-MODEL. Lokasi jujukan MPER ditunjukkan dalam warna hijau. Sumber: Kilang Sel Mikrob (2024). DOI: 10.1186/s12934-024-02347-8

Dalam banyak percubaan sebelum ini untuk menggunakan bakteria untuk menghasilkan vaksin, penyelidik telah menggunakan gen rintangan antibiotik untuk mengekalkan pengubahsuaian genetik dalam bakteria. Walau bagaimanapun, kaedah ini boleh membawa kepada akibat negatif seperti rintangan antibiotik, yang merupakan masalah kesihatan awam global yang semakin meningkat. Menggunakan teknologi CRISPR/Cas9, penyelidik dari Örebro telah mencipta pengubahsuaian genetik yang stabil dalam bakteria probiotik tanpa memerlukan gen rintangan antibiotik.

Shcherbak tidak melihat risiko dalam menggunakan bakteria yang diubah suai secara genetik. Walau bagaimanapun, lebih banyak penyelidikan, termasuk ujian haiwan, diperlukan sebelum teknologi itu boleh diuji ke atas manusia dan vaksin boleh melihat cahaya hari.

"Ia mengambil masa sekurang-kurangnya beberapa tahun untuk menyediakan dan mendapatkan kelulusan etika. Dalam keadaan biasa, pembangunan dadah mengambil masa kira-kira sepuluh tahun," kata Shcherbak.