과학자들은 성공적인 백신을 개발하기 위해 HIV 바이러스의 일부로 대장균을 변형했습니다.

외레브로 대학교 생물학과 조교수인 니콜라이 셰르바크(Nikolay Shcherbak)는 남아프리카 공화국에서 열린 회의에 참석하여 HIV 백신 개발 가능성을 높이는 연구를 발표한 후 막 스웨덴으로 돌아왔습니다. 그는 다른 연구자들과 함께 HIV 바이러스의 일부를 추가하여 프로바이오틱 박테리아인 E. Coli를 유전자 변형했습니다.

이 기사는 잡지 Microbial Cell Factory에 게재되었습니다.

“우리는 첨단 기술을 사용하여 박테리아의 특정 위치에 DNA 서열을 삽입합니다. 우리는 감염성이 없지만 여전히 신체에서 중화 항체를 생성하게 하는 HIV 바이러스의 일부를 사용합니다.”라고 Shcherbak은 말합니다.

E. 대장균 박테리아는 인간과 다른 동물의 장에 살고 있으며 일부 변종은 다양한 유형의 감염을 유발합니다. 그러나 장내 미생물을 개선하는 데 도움이 되는 유익한 박테리아 변종도 있습니다. 이러한 박테리아 중 하나인 프로바이오틱 대장균 균주 Nissle은 Örebro의 연구자들이 연구에 사용했습니다.

“우리가 사용하는 박테리아는 독일에서 건강보조식품으로 판매되지만, 제가 아는 한 스웨덴에서는 구할 수 없습니다. 이 보충제는 과민성 대장 증후군(IBS)이나 기타 위장 장애가 있는 사람들에게 권장됩니다."

HIV는 치료법이 없는 치명적인 면역 결핍 질환인 AIDS를 유발할 수 있는 바이러스입니다. 그러나 감염된 사람이 증상이나 질병 전파 위험 없이 살 수 있도록 하는 HIV 치료 약물이 있습니다.

“HIV에 감염된 사람은 남은 생애 동안 항레트로바이러스제를 복용해야 하며, 그 비용은 누구에게나 감당하기 어려울 수 있습니다. 연구원들은 수년 동안 백신을 개발해 왔지만 불행히도 이는 제약 회사의 우선순위가 아닙니다.”라고 Shcherbak는 말합니다.

외레브로 대학에서 개발된 박테리아가 승인된 의약품으로 이어지는 경우 정제 형태로 복용할 수 있습니다. 정제 형태의 백신은 주사해야 하는 백신에 비해 상당한 이점이 있습니다. 이 정제는 사용이 더 간단하고 편리하며 일부 코로나19 백신처럼 저온에 보관할 필요가 없습니다.

재조합 단백질 OmpF-MPER의 상동 모델링. E. Coli 균주 K-12의 OmpF 단백질 삼량체의 상단(A) 및 측면(B) 보기(6wtz.pdb 기반). EcN-MPER에서 예측된 단백질 OmpF-MPER의 상단(C) 및 측면(D) 보기, SWISS-MODEL 도구를 사용하여 6wtz.pdb 구조에 대해 수행된 상동성 모델링. MPER 시퀀스의 위치는 녹색으로 표시됩니다. 출처: 미생물세포공장(2024). DOI: 10.1186/s12934-024-02347-8

박테리아를 사용하여 백신을 만들려는 이전의 여러 시도에서 연구자들은 박테리아의 유전적 변형을 보존하기 위해 항생제 내성 유전자를 사용해 왔습니다. 그러나 이 방법은 전 세계적으로 공중보건 문제가 커지고 있는 항생제 내성 등 부정적인 결과를 초래할 수 있다. CRISPR/Cas9 기술을 사용하여 Örebro의 연구원들은 항생제 내성 유전자 없이도 프로바이오틱 박테리아에서 안정적인 유전적 변형을 만들었습니다.

Shcherbak은 유전자 변형 박테리아를 사용하는 데 아무런 위험이 없다고 생각합니다. 그러나 기술이 인간에게 테스트되고 백신이 빛을 볼 수 있으려면 동물 실험을 포함한 더 많은 연구가 필요합니다.

“윤리적 승인을 준비하고 획득하는 데는 최소 2년이 걸립니다. 정상적인 조건에서 약물 개발에는 약 10년이 걸립니다.”라고 Shcherbak은 말합니다.