Para ilmuwan memodifikasi E. Coli dengan bagian dari virus HIV untuk mengembangkan vaksin yang berhasil

Nikolay Shcherbak, asisten profesor biologi di Universitas Örebro, baru saja kembali ke Swedia setelah menghadiri konferensi di Afrika Selatan, di mana ia mempresentasikan penelitian yang meningkatkan peluang pengembangan vaksin HIV. Bersama peneliti lain, ia melakukan rekayasa genetika bakteri probiotik E. Coli dengan menambahkan sebagian virus HIV ke dalamnya.

Artikel ini diterbitkan di majalah Pabrik Sel Mikroba.

“Dengan menggunakan teknologi canggih, kami memasukkan urutan DNA ke lokasi tertentu pada bakteri. Kami menggunakan bagian dari virus HIV yang tidak menular, namun tetap menyebabkan tubuh memproduksi antibodi penetral,” kata Shcherbak.

E. Bakteri coli hidup di usus manusia dan hewan lain, dan beberapa varian menyebabkan berbagai jenis infeksi. Namun, ada juga varian menguntungkan dari bakteri ini yang dapat membantu meningkatkan mikroflora usus Anda. Salah satu bakteri tersebut, probiotik E. Coli strain Nissle, digunakan oleh para peneliti dari Örebro dalam penelitian mereka.

“Bakteri yang kami gunakan dijual sebagai suplemen makanan di Jerman, tapi sejauh yang saya tahu bakteri tersebut tidak tersedia di Swedia. Suplemen ini direkomendasikan untuk penderita sindrom iritasi usus besar (IBS) atau gangguan perut lainnya."

HIV adalah virus yang dapat menyebabkan penyakit imunodefisiensi fatal, AIDS, yang belum ada obatnya. Namun, ada obat untuk mengobati HIV yang memungkinkan orang yang terinfeksi hidup tanpa gejala atau risiko menularkan penyakit.

“Orang yang terinfeksi HIV harus memakai obat antiretroviral seumur hidupnya, dan biayanya mungkin tidak terjangkau oleh semua orang. Para peneliti telah mengembangkan vaksin selama bertahun-tahun, namun sayangnya, hal ini bukan prioritas bagi perusahaan farmasi,” kata Shcherbak.

Jika bakteri yang dikembangkan di Universitas Örebro menghasilkan produk farmasi yang disetujui, maka dapat dikonsumsi dalam bentuk tablet. Vaksin dalam bentuk tablet memiliki keunggulan yang signifikan dibandingkan vaksin yang harus disuntikkan. Tablet ini lebih sederhana dan nyaman digunakan serta tidak perlu disimpan pada suhu rendah seperti beberapa vaksin COVID-19.

Pemodelan homolog protein rekombinan OmpF-MPER. Tampilan atas (A) dan samping (B) dari trimer protein OmpF dari E. Coli strain K-12 (berdasarkan 6wtz.pdb). Tampilan atas (C) dan samping (D) dari prediksi protein OmpF-MPER dari EcN-MPER, pemodelan homologi dilakukan pada struktur 6wtz.pdb menggunakan alat SWISS-MODEL. Lokasi rangkaian MPER ditunjukkan dengan warna hijau. Sumber: Pabrik Sel Mikroba (2024). DOI: 10.1186/s12934-024-02347-8

Dalam banyak upaya sebelumnya yang menggunakan bakteri untuk membuat vaksin, para peneliti telah menggunakan gen resistensi antibiotik untuk mempertahankan modifikasi genetik pada bakteri. Namun, metode ini dapat menimbulkan konsekuensi negatif seperti resistensi antibiotik, yang merupakan masalah kesehatan masyarakat global yang semakin meningkat. Dengan menggunakan teknologi CRISPR/Cas9, peneliti dari Örebro telah menciptakan modifikasi genetik yang stabil pada bakteri probiotik tanpa memerlukan gen resistensi antibiotik.

Shcherbak tidak melihat risiko apa pun dalam penggunaan bakteri hasil rekayasa genetika. Namun, diperlukan lebih banyak penelitian, termasuk pengujian pada hewan, sebelum teknologi ini diuji pada manusia dan vaksinnya dapat diketahui.

“Dibutuhkan setidaknya beberapa tahun untuk mempersiapkan dan mendapatkan persetujuan etis. Dalam kondisi normal, pengembangan obat membutuhkan waktu sekitar sepuluh tahun,” kata Shcherbak.