DRACO

Influensavirus
Influensavirus

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.

Källa

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)

 

Vad tycker du?