Biomedicinsk Analytiker

Sveriges största site för Biomedicinska Analytiker

DRACO (DRACO)

Influensavirus

Influensavirus

Swedish/English. I väntan på besked om studieort och datum för påbörjan av studier (jag vill börja nu!) tänkte jag presentera bakgrunden till mitt intresse för biomedicinsk analys. Här kommer texten ur en uppsats jag skrev på Komvux (gymnasienivå), då jag jag läste kursen Naturvetenskap B. Mycket spännande forskning! Det var när jag läste en artikel i tidningen Illustrerad Vetenskap som jag kände att jag vill bli biomedicinsk analytiker.

VIRUSINFEKTIONER OCH DESS BOTEMEDEL

Efter att ha läst en mycket intressant artikel i Illustrerad Vetenskap har jag valt att fördjupa mig i ämnet virus. I kurslitteraturen finns några sidor som behandlar bakterier och virus. Jag valde att begränsa mig till virus därför att det pågår intensiv forskning som kommit mycket långt i kampen om att hitta ett universellt botemedel mot dödliga virusinfektioner, vilket är oerhört intressant och kräver en fördjupning. Att hänvisa till kurslitteraturen i källförteckningen känns naturligt, eftersom det är Naturkunskap B som är kursens underlag. Därefter har jag använt mig av Illustrerad Vetenskap där jag fann nämnda artikel, samt en websida i syfte kontrollera trovärdigheten i Illustrerad Vetenskaps artikel. Jag skulle också kunna hänvisa till ett flertal nyhetsinslag från Rapport, men nöjer mig med de ovan nämnda, med tanke på begränsningen i uppgiften.

Vad är ett virus?

Virus är en proteinkapsel bestående av arvsmassan DNA eller en lång dubbelsträngad RNA-molekyl. Ett virus livscykel är helt beroende av denna arvsmassa. Något enstaka virus, t.ex. HIV och förkylningsvirus (rhinovirus), består av enkelsträngat RNA. Men då blir detta ändå dubbelsträngat under en kort period i virusets livscykel. I människans och djurens celler är det tvärt om; DNA är dubbelsträngat och RNA enkelsträngat. Virus har alltså en unik arvsmassa.

Virus är inte en komplett cell. Den måste angripa bakterier, växtceller eller djur- och människoceller för att fortplanta sig. Det fäster sig på cellytan och sprutar in sin arvsmassa i cellen. Arvsmassan övertar cellens produktion och tvingar den att tillverka mer virus. Till slut spricker cellen och sprider sitt virus som infekterar fler celler. På detta sätt sprids gulsot, polio, HIV/AIDS, snuva, Rabies och Ebola i vår kropp.

Kroppens eget försvar

Människokroppen producerar proteiner vars funktion består av två delar; det kan känna igen dubbelsträngat RNA som finns i virus, samt angripa viruset genom att hindra dess förökning. Men viruset har med evolutionen gång utvecklats på ett sådant sätt att det kan ta sig förbi vårt naturliga immunförsvar. Människocellen kan också förstöra sig själv i samband med infektion, men detta är en långsam process som inte hindrar insjuknande. Den som insjuknar i AIDS förblir smittad, men kan få bromsmedicin. Dödligheten för dem som smittats med Ebola är 90 %, och botemedel saknas helt. Antibiotika dödar endast bakterier.

DRACO

Biologen Todd Rider har tillsammans med en grupp forskare vid Massachusetts Institute of Technology, USA, tagit tillvara på kunskapen om virus och vårt naturliga försvar, och dessutom påskyndat cellernas process. Han har utvecklat ett helt nytt vaccin kallat DRACO, Double-stranded RNA Activated Caspase Oligomerizer. Todd tänkte att eftersom virus kan hitta vägar att ta sig förbi ett hinder är det bättre att ge sig på dess värd, cellen. Genom att skapa ett läkemedel som först söker upp den infekterade cellen genom att spåra dubbelsträngat RNA, och sedan ger sig på själva cellen och tvingar den till självförstörelse innan spridning hunnit ske, kan en virusinfektion förhindras.

Två Petriskålar

Utvecklingen av DRACO började i två petriskålar. I den ena skålen placerades friska människoceller, i den andra placerades celler som infekterats med syntetiskt dubbelsträngat RNA. Todd utvecklade fem olika spårningssystem att spåra det dubbelsträngade RNAt med, och kombinerade dessa med tre olika proteiner från människocellen. Dessa proteiner är en del av våra cellers naturliga förmåga till självförstörelse. På det viset fick han en skräddarsydd gen. Därefter ”vaccinerade” han cellerna i petriskålarna med den skräddarsydda genen. Den genetiska koden omsattes till proteinet DRACO som har två funktioner; det spårar dubbelsträngat RNA och tvingar infekterade celler att begå självmord. De infekterade cellerna dog, medan de friska förblev friska.

Rhinovirus och Lungceller

Därefter gjordes laborationer på celler infekterade med riktigt förkylningsvirus, rhinovirus, på laboratorieodlade lungceller. Rhinovirus består oftast av enkelsträngat RNA, men förändras till dubbelsträngat under en kort tid av sin livscykel. DRACO avslöjade detta, och fick de få celler som hunnit infekteras att förstöra sig själva, medan majoriteten av lugncellerna förblev friska. Senare skulle laborationen också visa att celler som förbehandlats med DRACO också var motståndskraftiga mot virus. DRACO kan alltså både förebygga och behandla en virusinfektion, om vaccinet sätts in mellan sex dagar före och fyra timmar efter infektionstillfället. I det fall vaccinet sattes in tre dagar efter infektion överlevde endast ca 40 % av cellerna.

Forskningsteamet fortsatte att laborera med olika variationer av DRACO på tio olika celltyper med nio olika virusinfektioner. Några av dessa virus orsakar hjärninflammation eller inre blödningar. Dessa nio virus var både dubbel- och enkelsträngat i sitt RNA, och alla hade naturliga värdar av brett skilda slag (från möss till människor). Resultatet blev positivt; med två undantag förstörde de sjuka cellerna sig själva, medan de DRACO-behandlade frodades. Forskningsteamet lämnade därmed petriskålen.

Djurförsök

Todd och hans team delade upp några möss i tre grupper. De infekterade alla möss med svininfluensa, H1N1. En tredjedel av mössen förblev obehandlade, medan de båda andra grupperna behandlades med två olika typer av DRACO. De obehandlade mössen dog, den ena varianten av DRACO räddade en majoritet av mössen, medan den andra DRACO-varianten räddade alla möss i sin grupp.

DRACO och Människan

DRACO dödar livshotande virus, men framför allt är dess effektivitet bred. Vaccinet avslöjar allt virus, och tar inte hänsyn till om det skyddas av något membranhölje eller inte. Man hoppas att DRACO i framtiden ska bli tillgängligt inom sjukvården, men det kommer att ta minst 10 år till. Vaccinet måste genomgå kliniska undersökningar som utesluter fara för människan, att det garanterat ger sig på alla infekterade celler och att det sker i rimlig tid efter insjuknandet.

In English

While waiting on information about in what city I will study, and what date I will start (I want to start now!) I thought I could present the background to my interest in biomedical science. Here is the text from an essay I wrote on Swedish ”Komvux” (high school leve for adultsl) when I studied the course Natural Science B. Very exciting research! When I red this article in the ”Illustrated Science,” (a magazine), that´s when I felt I want to become a biomedical scientist.

Virus infections and their cure

After reading a very interesting article in Illustrated Science, I have chosen to immerse myself in the subject of viruses. There are some pages that deal with bacteria and viruses in the literature. I chose to restrict myself to viruses because intensive research has come a long way in the struggle to find a universal cure for lethal viral infections, which is extremely interesting and requires a deepening. Referring to the course literature in the source list feels natural, because it is Natural Science B that is the basis of the course. After that, I have used Illustrated Science where I found the article, as well as a website for the purpose of checking the credibility of Illustrated Science’s article. I could also refer to a number of news reports, but I am pleased with the above, given the limit of the task.

What is a virus? 

A virus is a protein capsule consisting of the genome DNA or a long double-stranded RNA molecule. A virus´ lifecycle is completely dependent on this legacy. Somewhat single viruses, e.g. HIV and cold virus (rhinovirus) consist of single-stranded RNA. However, this will still be double-stranded for a short period of time in the virus’s life cycle. In the cells of humans and animals there is a difference; DNA is double-stranded and RNA single-stranded. Thus, viruses have a unique legacy.

Viruses are not a complete cell. It must attack bacteria, plant cells or animal and human cells to propagate. It attaches itself to the cell surface and injects its legume into the cell. The inheritance takes over the production of the cell and forces it to produce more viruses. In the end, the cell is spreading and spreading its virus that infects more cells. In this way, jaundice, polio, HIV / AIDS, snout, Rabies and Ebola are spread in our body. 

The body’s own defense

The human body produces proteins whose function consists of two parts; it can recognize double-stranded RNA found in viruses, as well as attack the virus by preventing its proliferation. However, the virus has evolved with evolution in such a way that it can pass beyond our natural immune system. The human cell can also destroy itself in connection with infection, but this is a slow process that does not prevent the disease. The person suffering from AIDS remains infected, but may receive emergency medicine. The mortality rate for those who are infected with Ebola is 90%, and cure is completely lacking. Antibiotics kill only bacteria.

DRACO

Biologist Todd Rider, together with a group of researchers at the Massachusetts Institute of Technology, USA, has taken advantage of the knowledge of viruses and our natural defense, and accelerated the process of cells. He has developed a brand new vaccine called DRACO, Double-Stranded RNA Activated Caspase Oligomerizer. Todd thought that because viruses can find ways to get past an obstacle, it is better to put on their host cell. By creating a drug that first scans the infected cell by tracking double-stranded RNA, and then enters the cell itself and forcing it to self-destruction before spreading has occurred, a virus infection can be prevented.

Two Petri dishes

The development of DRACO began in two petri dishes. In one dish healthy human cells were placed, in the second cells infected with synthetic double-stranded RNA were placed. Todd developed five different tracking systems to track the double-stranded RNA and combined them with three different human cell proteins. These proteins are part of our cell’s natural ability to self-destruction. That way he got a tailored gene. Then he ”vaccinated” the cells into the petri dishes with the tailored gene. The genetic code is converted to the DRACO protein which has two functions; It tracks double-stranded RNA and forces infected cells to commit suicide. The infected cells died, while the healthy remained healthy.

Rhinovirus and Lung Cells

Subsequently, labs were performed on cells infected with real cold virus, rhinovirus, on laboratory lung cells. Rhinovirus usually consists of single-stranded RNA, but changes to double-stranded for a short period of its life cycle. DRACO revealed this, and received the few cells that had been infected to destroy themselves, while the majority of the calm cells remained healthy. Later, the lab also showed that cells pre-treated with DRACO were also resistant to viruses. DRACO can thus prevent and treat a virus infection if the vaccine is inserted between six days before and four hours after the infection. In case the vaccine was inserted three days after infection, only about 40% of the cells survived.

The research team continued to work with different variations of DRACO in ten different cell types with nine different viral infections. Some of these viruses cause brain inflammation or internal bleeding. These nine viruses were both double and single stranded in their RNA, and all had natural hosts of widely different types (from mice to humans). The result was positive; with two exceptions, the diseased cells destroyed themselves while the DRACO-treated were thriving. The research team left the petri dish.

Animal experiments

Todd and his team split up some mice into three groups. They infected all swine flu mice, H1N1. One third of the mice remained untreated, while the two other groups were treated with two different types of DRACO. The untreated mice died, one of the DRACO variants saved a majority of the mice, while the other DRACO variant rescued all mice in their group.

DRACO and the Human

DRACO kills life-threatening viruses, but above all its efficiency is wide. The vaccine reveals all viruses, and does not take into account if it is protected by any membrane sheath or not. It is hoped that DRACO will be available in the future, but it will take at least 10 years. The vaccine must undergo clinical investigations that exclude human dangers, ensure that all infected cells are delivered and that it occurs within a reasonable period of time after the onset of the disease.

Källa/Source

Henriksson, A. (2000). Virus. i A. Henriksson, Naturkunskap B (ss. 142-143). Malmö: Gleerups. Meredith, M. (den 11 Augusti 2011).

Palmgren, G. (2012-04-22). DRACO sätter alla virus ur spel. Vetenskapens Värld. s. 36-43.

TIME. MIT Scientists Develop a Drug to Fight Any Viral Infection. 2011.  (Hämtat den 25 Maj 2012)

 

Kommentera

Fyll i dina uppgifter nedan eller klicka på en ikon för att logga in:

WordPress.com Logo

Du kommenterar med ditt WordPress.com-konto. Logga ut / Ändra )

Twitter-bild

Du kommenterar med ditt Twitter-konto. Logga ut / Ändra )

Facebook-foto

Du kommenterar med ditt Facebook-konto. Logga ut / Ändra )

Google+ photo

Du kommenterar med ditt Google+-konto. Logga ut / Ändra )

Ansluter till %s

Information

This entry was posted on 22 juli, 2013 by in Forskning and tagged .
%d bloggare gillar detta: