科学家用部分艾滋病毒改造大肠杆菌，成功研制出疫苗

厄勒布鲁大学生物学副教授尼古拉·谢尔巴克（Nikolay Shcherbak）刚刚参加完在南非举行的一次会议返回瑞典。他在会上介绍了一项提高艾滋病疫苗研发成功率的研究。他与其他研究人员合作，对益生菌大肠杆菌进行了基因改造，使其包含部分艾滋病病毒。

该文章发表在《微生物细胞工厂》杂志上。

“我们利用尖端技术，将DNA序列插入细菌的特定位置。我们利用的是HIV病毒中不具传染性但仍能促使人体产生中和抗体的部分，”谢尔巴克说。

大肠杆菌生活在人类和其他动物的肠道中，其中一些变体会引起各种类型的感染。然而，这些细菌中也有一些有益的变体，可以帮助改善肠道菌群。厄勒布鲁大学的研究人员在研究中使用了一种有益的细菌——益生菌大肠杆菌Nissle菌株。

我们使用的细菌在德国作为膳食补充剂出售，但据我所知，在瑞典买不到。这些补充剂推荐给患有肠易激综合征（IBS）或其他胃病的人服用。

HIV 是一种可导致致命免疫缺陷疾病艾滋病的病毒，目前尚无治愈方法。然而，目前已有治疗 HIV 的药物，可以让感染者在无症状或传播艾滋病风险的情况下生存。

“艾滋病毒感染者必须终生服用抗逆转录病毒药物，其费用可能并非所有人都能承受。研究人员多年来一直在研发疫苗，但不幸的是，这并非制药公司的优先考虑事项。”谢尔巴克说。

如果厄勒布鲁大学研发的细菌最终制成获批的药品，则可以制成片剂形式。片剂疫苗比需要注射的疫苗具有显著优势。片剂使用起来更方便，而且不需要像某些新冠疫苗那样低温保存。

重组 OmpF-MPER 蛋白的同源建模。大肠杆菌 K-12 菌株 OmpF 蛋白三聚体的顶视图 (A) 和侧视图 (B)（基于 6wtz.pdb）。EcN-MPER 预测的 OmpF-MPER 蛋白的顶视图 (C) 和侧视图 (D)，使用 SWISS-MODEL 工具对 6wtz.pdb 结构进行同源建模。MPER 序列的位置以绿色表示。来源：Microbial Cell Factories (2024)。DOI：10.1186/s12934-024-02347-8

在此前许多利用细菌生产疫苗的尝试中，研究人员利用抗生素抗性基因来维持细菌的基因修饰。然而，这种方法可能导致抗生素耐药性等负面后果，而抗生素耐药性正日益成为全球公共卫生问题。来自厄勒布鲁大学的研究人员利用 CRISPR/Cas9 技术，在益生菌中实现了稳定的基因修饰，而无需抗生素抗性基因。

谢尔巴克认为使用转基因细菌没有风险。然而，在该技术进行人体测试并最终研制出疫苗之前，还需要进行包括动物试验在内的更多研究。

“准备并获得伦理批准至少需要几年时间。在正常情况下，药物研发大约需要十年时间。”谢尔巴克说。