Wetenschappers modificeerden E. coli met delen van het HIV-virus om een succesvol vaccin te ontwikkelen

Nikolay Shcherbak, universitair hoofddocent biologie aan de Universiteit van Örebro, is net terug in Zweden na een congres in Zuid-Afrika. Daar presenteerde hij onderzoek dat de kans op de ontwikkeling van een hiv-vaccin vergroot. Samen met andere onderzoekers modificeerde hij de probiotische bacterie E. coli genetisch zodat er een deel van het hiv-virus in zit.

Het artikel is gepubliceerd in het tijdschrift Microbial Cell Factories.

"Met behulp van geavanceerde technologie brengen we DNA-sequenties aan op een specifieke locatie in de bacterie. We gebruiken een deel van het hiv-virus dat niet besmettelijk is, maar er toch voor zorgt dat het lichaam neutraliserende antilichamen aanmaakt", aldus Shcherbak.

E. coli-bacteriën leven in de darmen van mensen en andere dieren, en sommige varianten ervan veroorzaken verschillende soorten infecties. Er bestaan echter ook nuttige varianten van deze bacteriën die de darmflora kunnen verbeteren. Een van die bacteriën, de probiotische E. coli Nissle-stam, werd door de onderzoekers uit Örebro gebruikt in hun onderzoek.

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 prikkelbaredarmsyndroom (PDS) of andere maagklachten.

HIV is een virus dat de dodelijke immuundeficiëntieziekte aids kan veroorzaken, waarvoor geen genezing bestaat. Er zijn echter wel medicijnen om hiv te behandelen waarmee geïnfecteerde mensen zonder symptomen of risico op overdracht van de ziekte kunnen leven.

"Iemand met hiv moet de rest van zijn leven antiretrovirale medicijnen slikken en de kosten daarvan zijn mogelijk onbetaalbaar voor iedereen. Onderzoekers zijn al jaren bezig met de ontwikkeling van een vaccin, maar helaas heeft dat geen prioriteit voor farmaceutische bedrijven", aldus Shcherbak.

Als de bacteriën die aan de Universiteit van Örebro zijn ontwikkeld, een goedgekeurd farmaceutisch product opleveren, zou het in tabletvorm kunnen worden ingenomen. Vaccins in tabletvorm hebben aanzienlijke voordelen ten opzichte van vaccins die geïnjecteerd moeten worden. Tabletten zijn gemakkelijker en handiger in gebruik en hoeven niet bij lage temperaturen bewaard te worden, zoals sommige COVID-19-vaccins.

Homologe modellering van het recombinante OmpF-MPER-eiwit. Bovenaanzicht (A) en zijaanzicht (B) van het OmpF-eiwittrimeer van de E. coli K-12-stam (gebaseerd op 6wtz.pdb). Bovenaanzicht (C) en zijaanzicht (D) van het voorspelde OmpF-MPER-eiwit van EcN-MPER, homologiemodellering uitgevoerd op de 6wtz.pdb-structuur met behulp van de SWISS-MODEL-tool. De locatie van de MPER-sequentie is aangegeven in groen. Bron: Microbial Cell Factories (2024). DOI: 10.1186/s12934-024-02347-8

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

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

"Het duurt minstens een paar jaar om het voor te bereiden en ethische goedkeuringen te krijgen. Onder normale omstandigheden duurt de ontwikkeling van medicijnen ongeveer tien jaar", zegt Shcherbak.