Forkølelse, ondt i halsen, influenza; vi plejer at forbinde virus med noget, vi helst bare vil gå i en stor bue udenom. Men nu har forskere opdaget et protein i vira, som på sigt kan blive en vigtig allieret for os mennesker. Proteinet har nemlig både potentiale til at hjælpe genteknologien og udviklingen af nye lægemidler på vej.
Et nyt genteknologisk værktøj
Det drejer sig om proteinet AcrID1. Proteinet findes i visse typer af vira, og gør, at viraene kan modstå det immunforsvar, der prøver at bekæmpe dem. Dét fortæller Ditlev Egeskov Brodersen, lektor på Institut for Molekylærbiologi og Genetik ved Aarhus Universitet:
-Der skal en række forskellige proteiner til, for at immunforsvaret fungerer. Og proteinet i virus kan så gå ind og binde til et af de her proteiner, og på den måde vinder det over immunforsvaret.
Ditlev taler ikke om menneskets immunforsvar, men om immunforsvaret hos de bakterielignende organismer, der hedder Archaea. Normalt har archaea ellers et meget effektivt immunforsvar – det består nemlig bl.a. af en særlig ”gensaks”, der kan klippe virus-DNA i stykker.
Og det er her det bliver interessant: for den samme gensaks bruger den genteknologiske metode CRISPR til at fjerne uønsket DNA, fx genetiske sygdomme.
Derfor kan virus-proteinet også give helt nye perspektiver for CRISPR-metoden. For når proteinet kan modstå gensaksen, kan det måske bruges som en slags genteknologisk ”stopknap”:
-I situationer hvor man laver genredigering, vil man med den her mekanisme på et bestemt tidspunkt kunne slukke for redigeringen – og det kan være et godt bioteknologisk værktøj, forklarer Ditlev.
Indtil videre har CRISPR-metoden kun været brugt på dyr – men forskere vurderer, at metoden inden længe også vil kunne afprøves på mennesker.
Resultatet er vigtigt, fordi det giver os svar på, hvad vi har undret os over i over 20 år!
Ditlev har selv været i gang med at undersøge proteinet i et års tid. Hans kollega, Xu Peng, som er forskningsprojektets primære drivkraft, har været i gang noget længere.
Det er hende, der har fundet frem til, at det netop er proteinet AcrID1, der gør, at vira kan modstå Archaeas gensaks.
Og dén opdagelse er et stort videnskabeligt fremskridt. Fordi gensaksen er så effektiv, har forskere nemlig i lang tid ikke kunne forstå, hvordan visse vira alligevel kan overmande Archaea.
Derfor glæder opdagelsen af proteinet Roger Antony Garrett, professor emeritus ved Biologisk Institut på Københavns Universitet:
-Resultatet er vigtigt, fordi det giver et svar på, hvad vi har undret os over i over 20 år: hvordan mange forskellige vira kan overleve i Archaea, selvom Archaea bærer et aktivt CRISPR-Cas immunforsvar! For bare tre år siden skrev jeg selv, at Archaeas immunforsvar må være relativt ineffektivt, siden virus kan modstå det – men nu ved vi, at det sandsynligvis ikke er tilfældet; proteinet i virus er bare meget effektivt.
En kæp i hjulet giver nye indsigter
Opdagelsen af virus-proteinet har ikke kun genteknologisk potentiale.
Er forskere i stand til at forstå proteinets mekanisme, kan det også skabe nye perspektiver inden for udviklingen af lægemidler, mener Ditlev:
-Vi har nu et væsentligt indblik i, hvordan man kan omgås bakteriers ellers effektive immunforsvar. Hvis vi kan aflure virus-proteinets trick og bruge det i lægemidler, kan vi måske svække bakterier nok til, at de dør – eller vi kan stresse deres immunforsvar nok til, at de bliver mere modtagelige for allerede eksisterende metoder.
Derfor vil Ditlev fortsætte med at undersøge proteinet. For hvad er det helt præcist, der sker, når proteinet sætter en kæp i hjulet for Archaeas immunforsvar?
-Vi ved, hvilket protein i Archaea, som virus-proteinet binder til – men vi ved ikke, hvordan strukturen i bindingen mellem de to proteiner ser ud. Og dét skal vi se på nu. Men det bliver teknisk udfordrende, for vi har at gøre med et meget lille protein, der indgår i – og påvirker et stort maskineri, vurderer Ditlev.
Mere specifikt vil Ditlev og hans kollegaer lave en slags ”3D-overblik” af det store maskineri, som sættes i gang når virus-proteinet møder Archaeas immunforsvar.
De vil bruge en metode, der kaldes røntgenkrystallografi; Her udkrystalliserer man proteiner vha. nogle salte. Krystallerne putter man så foran en røntgenstråle, og dét skaber et diffraktionsmønster. Ved at regne lidt på dét mønster kan man finde ud af, hvordan dét, der er inde i krystallerne, ser ud, fortæller Ditlev og tilføjer som en afsluttende kommentar:
-Vi vil prøve at finde 3d-strukturen af det her kompleks – kombinationen af proteinet og maskineriet. Og dét bliver virkelig interessant, for med diffraktionen kan vi forklare, hvorfor virus-proteinet virker, som det gør på Archaeas immunforsvar.
Du kan læse mere om forskningsresultatet her
–
