Genombrott om diarrévirus öppnar för nya vacciner

Forskare i Umeå har för första gången på atomnivå lyckats kartlägga hur ett virus ser ut som orsakar diarré och årligen dödar cirka 50 000 barn i världen. Upptäckten kan på sikt ge möjlighet till helt nya typer av behandlingar även mot andra virussjukdomar som covid-19.

– Fynden ger ökad förståelse kring hur viruset tar sig genom mage och tarmsystem. Fortsatt forskning kan ge svar på om den egenskapen också kan användas för att skapa vaccin som åker ’snålskjuts’ och därmed ges i ätbar form istället för som sprutor, säger Lars-Anders Carlson, forskare vid Umeå universitet.

Det virus som forskarna har studerat är ett så kallat enteriskt adenovirus. Nyligen har det blivit klarlagt att enteriska adenovirus är en av de viktigaste faktorerna bakom diarré bland spädbarn, och de beräknas årligen döda drygt 50 000 barn under fem års ålder, främst i utvecklingsländer.

De flesta adenovirus är respiratoriska, det vill säga de orsakar sjukdom i luftvägarna, medan de mindre kända enteriska varianterna av adenovirus istället orsakar sjukdom i mag-tarmkanalen. De enteriska adenovirusen behöver därför vara rustade för att passera magsäckens sura miljö utan att brytas ned, så att de sedan kan infektera i tarmarna.

Med hjälp av det avancerad kryo-elektronmikroskop som finns i Umeå har forskarna nu lyckats ta så detaljerade bilder på ett enteriskt adenovirus att man har kunnat lägga ett tredimensionellt pussel som visar hur viruset ser ut ända ned på atomnivå. Viruset är en av de mest komplicerade biologiska strukturer som studerats på denna nivå. Skalet som skyddar virusets arvsmassa när det sprids mellan människor består av två tusen proteinmolekyler med totalt sex miljoner atomer.

Forskarna kunde se att det enteriska adenoviruset lyckas behålla sin struktur i princip oförändrad vid det låga pH-värde som finns i magsäcken. De kunde även se andra skillnader gentemot respiratoriska adenovirus i hur ett särskilt protein är förändrat i virusets skal samt nya ledtrådar till hur viruset packar sin arvsmassa inuti skalet. Sammantaget ger det en ökad förståelse till hur viruset klarar att ta sig vidare för att skapa sjukdom och död.

– Förhoppningen är att man ska kunna vända den förmåga som detta otrevliga virus har för att ta sig fram till något som istället kan användas som redskap för att bekämpa sjukdom, kanske även covid-19. Detta är ett steg på vägen men det är fortfarande långt kvar, säger Lars-Anders Carlson.

Flera av de nya vacciner som testas mot covid-19 är baserade på genetiskt modifierade adenovirus. Idag måste dessa adenovirusbaserade vacciner injiceras för att kunna verka i kroppen. Om ett vaccin istället kunde baseras på enteriskt adenovirus, skulle vaccinet kanske kunna ges i ätbar form. Det skulle givetvis underlätta för storskalig vaccinering.

Det virus som forskarna har studerat har beteckningen HAdV-F41. Studien publiceras i den vetenskapliga tidskriften Science Advances. Den är ett samarbete mellan Lars-Anders Carlsons och Niklas Arnbergs forskargrupper vid Umeå universitet.

Om den vetenskapliga publiceringen
The structure of enteric human adenovirus 41—A leading cause of diarrhea in childrenK. Rafie1, A. Lenman, J. Fuchs, A. Rajan, N. Arnberg, L.-A Carlson
SCIENCE ADVANCES
DOI 10.1126/sciadv.abe0974
https://advances.sciencemag.org/lookup/doi/10.1126/sciadv.abe0974

För mer information, kontakta gärna
Lars-Anders Carlson
Biträdande universitetslektor
Institutionen för medicinsk kemi och biofysik, Umeå universitet/
Wallenberg Centrum för Molekylär Medicin
Telefon: 076-117 97 79
E-post: lars-anders.carlson@umu.se

Niklas Arnberg
Professor
Institutionen för klinisk mikrobiologi
Telefon: 090-785 84 40
Mobil: 070-548 84 40.
E-post: niklas.arnberg@umu.se