قام العلماء بتعديل الإشريكية القولونية بأجزاء من فيروس نقص المناعة البشرية لتطوير لقاح ناجح

عاد نيكولاي شيرباك، الأستاذ المساعد في علم الأحياء بجامعة أوريبرو، لتوه إلى السويد بعد حضور مؤتمر في جنوب أفريقيا، حيث قدم بحثًا يزيد من فرص تطوير لقاح لفيروس نقص المناعة البشرية. وقام بالتعاون مع باحثين آخرين بتعديل بكتيريا البروبيوتيك E. Coli وراثيًا عن طريق إضافة جزء من فيروس نقص المناعة البشرية إليها.

تم نشر المقال في مجلة Microbial Cell Factory.

"باستخدام التكنولوجيا المتقدمة، نقوم بإدخال تسلسل الحمض النووي في مواقع محددة في البكتيريا. يقول شيرباك: "نحن نستخدم جزءًا من فيروس نقص المناعة البشرية غير معدٍ، ولكنه يدفع الجسم إلى إنتاج أجسام مضادة محايدة".

ه. تعيش البكتيريا القولونية في أمعاء البشر والحيوانات الأخرى، وتسبب بعض المتغيرات أنواعًا مختلفة من العدوى. ومع ذلك، هناك أيضًا أنواع مختلفة مفيدة من هذه البكتيريا التي يمكن أن تساعد في تحسين البكتيريا المعوية. إحدى هذه البكتيريا، وهي البروبيوتيك E. Coli سلالة Nissle، استخدمها باحثون من أوريبرو في دراستهم.

"البكتيريا التي نستخدمها تباع كمكملات غذائية في ألمانيا، لكن على حد علمي غير متوفرة في السويد. يوصى بهذه المكملات للأشخاص الذين يعانون من متلازمة القولون العصبي (IBS) أو اضطرابات المعدة الأخرى."

فيروس نقص المناعة البشرية هو فيروس يمكن أن يؤدي إلى مرض نقص المناعة المميت (الإيدز)، والذي لا يوجد علاج له. ومع ذلك، هناك أدوية لعلاج فيروس نقص المناعة البشرية تسمح للمصابين بالعيش دون ظهور أعراض أو خطر نقل المرض.

"يجب على الشخص المصاب بفيروس نقص المناعة البشرية أن يتناول الأدوية المضادة للفيروسات القهقرية لبقية حياته، وقد تكون تكلفتها غير قابلة للتحمل بالنسبة للجميع. يقول شيرباك: "لقد عمل الباحثون على تطوير لقاح لسنوات عديدة، ولكن لسوء الحظ، لا يمثل هذا أولوية بالنسبة لشركات الأدوية".

إذا أدت البكتيريا التي تم تطويرها في جامعة أوريبرو إلى منتج صيدلاني معتمد، فيمكن تناوله على شكل أقراص. تتمتع اللقاحات الموجودة على شكل أقراص بمزايا كبيرة مقارنة باللقاحات التي يجب حقنها. تعتبر الأجهزة اللوحية أبسط وأكثر ملاءمة للاستخدام ولا تحتاج إلى تخزينها في درجات حرارة منخفضة مثل بعض لقاحات فيروس كورونا المستجد (كوفيد-19).

النمذجة المتجانسة للبروتين المؤتلف OmpF-MPER. وجهات النظر العلوية (A) والجانبية (B) لبروتين OmpF من سلالة E. Coli K-12 (استنادًا إلى 6wtz.pdb). وجهات النظر العلوية (C) والجانبية (D) للبروتين المتوقع OmpF-MPER من EcN-MPER، تم إجراء نمذجة التماثل على هيكل 6wtz.pdb باستخدام أداة SWISS-MODEL. يشار إلى موقع تسلسل MPER باللون الأخضر. المصدر: مصانع الخلايا الميكروبية (2024). DOI: 10.1186/s12934-024-02347-8

في العديد من المحاولات السابقة لاستخدام البكتيريا لصنع اللقاحات، استخدم الباحثون جينات مقاومة المضادات الحيوية للحفاظ على التعديلات الجينية في البكتيريا. ومع ذلك، يمكن أن تؤدي هذه الطريقة إلى عواقب سلبية مثل مقاومة المضادات الحيوية، وهي مشكلة صحية عامة عالمية متنامية. باستخدام تقنية كريسبر/كاس9، تمكن باحثون من أوريبرو من إنشاء تعديل وراثي مستقر في بكتيريا البروبيوتيك دون الحاجة إلى جينات مقاومة للمضادات الحيوية.

لا يرى شيرباك أي مخاطر في استخدام البكتيريا المعدلة وراثيا. ومع ذلك، هناك حاجة إلى مزيد من الأبحاث، بما في ذلك التجارب على الحيوانات، قبل اختبار التكنولوجيا على البشر ويمكن للقاح أن يرى النور.

"يستغرق الأمر عامين على الأقل للتحضير والحصول على الموافقات الأخلاقية. يقول شيرباك: "في الظروف العادية، يستغرق تطوير الأدوية حوالي عشر سنوات".