Wetenschappers hebben E. Coli gemodificeerd met delen van het HIV-virus om een succesvol vaccin te ontwikkelen

Nikolay Shcherbak, assistent-professor biologie aan de Universiteit van Örebro, is net teruggekeerd naar Zweden na het bijwonen van een conferentie in Zuid-Afrika, waar hij onderzoek presenteerde dat de kansen op de ontwikkeling van een HIV-vaccin vergroot. Samen met andere onderzoekers modificeerde hij de probiotische bacterie E. Coli genetisch door er een deel van het HIV-virus aan toe te voegen.

Het artikel is gepubliceerd in het tijdschrift Mbiotic Cell Factories.

“Met behulp van geavanceerde technologie brengen we DNA-sequenties in op specifieke locaties in bacteriën. We gebruiken een deel van het HIV-virus dat niet besmettelijk is, maar er toch voor zorgt dat het lichaam neutraliserende antistoffen aanmaakt”, zegt Shcherbak.

E. Coli-bacteriën leven in de darmen van mensen en andere dieren, en sommige varianten veroorzaken verschillende soorten infecties. Er zijn echter ook gunstige varianten van deze bacteriën die kunnen helpen de darmmicroflora te verbeteren. Eén van deze bacteriën, de probiotische E. Coli-stam Nissle, werd door onderzoekers uit Örebro in hun onderzoek gebruikt.

“De bacteriën die we gebruiken worden in Duitsland als voedingssupplementen verkocht, maar voor zover ik weet zijn ze in Zweden niet verkrijgbaar. Deze supplementen worden aanbevolen voor mensen met het prikkelbare darm syndroom (IBS) of andere maagaandoeningen."

HIV is een virus dat kan leiden tot de dodelijke immunodeficiëntieziekte AIDS, waarvoor geen geneesmiddel bestaat. Er zijn echter medicijnen om HIV te behandelen, waardoor geïnfecteerde mensen kunnen leven zonder symptomen of risico op overdracht van de ziekte.

“Een HIV-geïnfecteerde persoon moet de rest van zijn leven antiretrovirale medicijnen gebruiken, en de kosten ervan kunnen voor iedereen onbetaalbaar zijn. Onderzoekers zijn al jaren bezig met de ontwikkeling van een vaccin, maar helaas is dit geen prioriteit voor farmaceutische bedrijven”, zegt Shcherbak.

Als de aan de Universiteit van Örebro ontwikkelde bacterie tot een goedgekeurd farmaceutisch product zou leiden, zou het in tabletvorm kunnen worden ingenomen. Vaccins in tabletvorm hebben aanzienlijke voordelen ten opzichte van vaccins die geïnjecteerd moeten worden. De tabletten zijn eenvoudiger en handiger in gebruik en hoeven niet bij lage temperaturen te worden bewaard, zoals sommige COVID-19-vaccins.

Homologe modellering van het recombinante eiwit OmpF-MPER. Boven- (A) en zijaanzichten (B) van het OmpF-eiwittrimeer van E. Coli-stam K-12 (gebaseerd op 6wtz.pdb). Boven- (C) en zijaanzichten (D) van het voorspelde eiwit OmpF-MPER van EcN-MPER, homologiemodellering uitgevoerd op de structuur van 6wtz.pdb met behulp van de SWISS-MODEL-tool. De locatie van de MPER-reeks wordt groen aangegeven. Bron: Microbiële celfabrieken (2024). DOI: 10.1186/s12934-024-02347-8

In veel eerdere pogingen om bacteriën te gebruiken om vaccins te maken, hebben onderzoekers antibioticaresistentiegenen gebruikt om genetische modificaties in bacteriën te behouden. Deze methode kan echter tot negatieve gevolgen leiden, zoals antibioticaresistentie, een groeiend mondiaal probleem voor de volksgezondheid. Met behulp van CRISPR/Cas9-technologie hebben onderzoekers van Örebro een stabiele genetische modificatie in probiotische bacteriën gecreëerd zonder de noodzaak van antibioticaresistentiegenen.

Shcherbak ziet geen risico's in het gebruik van genetisch gemodificeerde bacteriën. Er is echter meer onderzoek nodig, inclusief dierproeven, voordat de technologie op mensen wordt getest en het vaccin het levenslicht kan zien.

“Het duurt minstens een paar jaar om ethische goedkeuringen voor te bereiden en te verkrijgen. Onder normale omstandigheden duurt de ontwikkeling van geneesmiddelen ongeveer tien jaar”, zegt Shcherbak.