科学者がHIVウイルスの一部で大腸菌を改良し、ワクチン開発に成功

オレブロ大学の生物学准教授、ニコライ・シェルバク氏は、南アフリカで開催された会議に出席し、HIVワクチン開発の可能性を高める研究を発表した後、スウェーデンに帰国したばかりです。シェルバク氏は他の研究者らと共同で、プロバイオティクス細菌である大腸菌を遺伝子組み換えし、HIVウイルスの一部を組み込むことに成功しました。

この記事は「Microbial Cell Factories」誌に掲載されています。

「最先端技術を用いて、細菌の特定の部位にDNA配列を挿入します。HIVウイルスの、感染性はないものの体内に中和抗体を生成させる部分を使用します」とシュチェルバク氏は語る。

大腸菌はヒトや他の動物の腸内に生息し、その一部の変異体は様々な感染症を引き起こします。しかし、腸内フローラの改善に役立つ有益な変異体も存在します。エーレブローの研究者らは、そのような細菌の一つであるプロバイオティクスである大腸菌ニッスル株を研究に使用しました。

私たちが使用しているバクテリアはドイツでは栄養補助食品として販売されていますが、私の知る限りスウェーデンでは入手できません。これらのサプリメントは、過敏性腸症候群（IBS）やその他の胃腸障害のある方におすすめです。

HIVは、致死的な免疫不全疾患であるエイズを引き起こす可能性のあるウイルスであり、治療法はありません。しかし、HIV治療薬は存在し、感染者は症状が出たり、感染を広めるリスクを負ったりすることなく生活を送ることができます。

「HIV感染者は生涯にわたって抗レトロウイルス薬を服用しなければならず、その費用は誰にとっても負担が重すぎる可能性があります。研究者たちは長年にわたりワクチンの開発に取り組んできましたが、残念ながら製薬会社にとって優先事項ではありません」とシュチェルバク氏は語る。

オレブロ大学で開発された細菌が医薬品として承認されれば、錠剤の形で服用できるようになるでしょう。錠剤のワクチンは、注射を必要とするワクチンに比べて大きな利点があります。錠剤は使いやすく便利で、一部のCOVID-19ワクチンのように低温で保管する必要もありません。

組み換え型OmpF-MPERタンパク質の相同モデリング。上図(A)と側面図(B)は、大腸菌K-12株由来のOmpFタンパク質三量体（6wtz.pdbに基づく）。上図(C)と側面図(D)は、EcN-MPERから予測されるOmpF-MPERタンパク質の図。SWISS-MODELツールを用いて6wtz.pdb構造に相同モデリングを行った。MPER配列の位置は緑色で示されている。出典：Microbial Cell Factories (2024). DOI: 10.1186/s12934-024-02347-8

細菌を用いてワクチンを製造するこれまでの多くの試みでは、研究者らは細菌の遺伝子改変を維持するために抗生物質耐性遺伝子を用いてきました。しかし、この方法は抗生物質耐性といった悪影響をもたらす可能性があり、抗生物質耐性は世界的な公衆衛生問題となっています。エーレブローの研究者らは、CRISPR/Cas9技術を用いることで、抗生物質耐性遺伝子を必要とせずにプロバイオティクス細菌に安定した遺伝子改変をもたらしました。

シュチェルバク氏は、遺伝子組み換え細菌の使用にリスクはないと考えている。しかし、この技術を人間で試験し、ワクチンが実用化されるまでには、動物実験を含むさらなる研究が必要だ。

「準備と倫理的承認を得るには少なくとも2年かかります。通常の状況では、医薬品の開発には約10年かかります」とシュチェルバク氏は言う。