Så bygger fästingburna virus om mänskliga celler till ”virusfabriker”

Forskare vid Umeå universitet har med hjälp av en avancerad mikroskopimetod skapat tredimensionella bilder som visar hur fästingburna virus omformar infekterade mänskliga celler och gör dem till effektiva ”virusfabriker”. Enligt universitetet kan resultaten ge ny insikt som på sikt kan få betydelse för framtida behandlingar mot TBE (fästingburen encefalit). Studien är publicerad i Nature Communications.

I ett pressmeddelande beskriver forskningsledaren Lars-Anders Carlson att den nya 3D-avbildningen gav en tydligare bild av hur viruset förökar sig: – När vi för första gången såg de tredimensionella bilderna insåg vi direkt hur mycket nytt vi skulle kunna lära oss om virusets förökning, säger han.

Kryo‑elektrontomografi ger 3D-bilder av infekterade celler

Metoden som använts kallas kryo‑elektrontomografi, en specialiserad form av elektronmikroskopi. Forskarna snabbfryste infekterade celler för att bevara dem i ett nästan levande tillstånd och kunde därefter studera insidan i detalj i 3D.

Avbildningen visade bland annat hur viruset förändrar cellens inre för att skapa en miljö där massproduktionen av virusgener kan ske mer dolt.

Därför användes inte TBE-viruset

Eftersom TBE-viruset är för farligt att arbeta med i den aktuella elektronmikroskopimiljön använde forskarna i stället ett nära besläktat virus, Langatvirus. Enligt pressmeddelandet beter det sig nästan identiskt i celler men är inte lika farligt för människor. Båda virusen tillhör släktet flavivirus.

Knoppning och mognad kunde följas – små genförändringar gav skillnad

Umeåforskarnas bilder visar att nya viruspartiklar produceras precis intill virusets ”genfabriker”. De kunde också följa hur partiklarna ändrar form från en ”omogen” variant till en mogen form som sedan frisätts från cellerna.

Genom att jämföra två varianter av viruset såg forskarna dessutom att en mycket liten genetisk skillnad kunde påverka hur snabbt viruset mognar. Bina Singh, postdoktor vid Umeå universitet, citeras i pressmeddelandet: – Här kunde vi alltså direkt observera hur en liten ändring i en enda gen fick viruset att mogna i olika takt.

Internationellt samarbete och finansiering

Projektet startade med ett anslag från Umeå Centre for Microbial Research (UCMR). Enligt Umeå universitet möjliggjorde UCMR:s postdoktorprogram ”Excellence by Choice” rekryteringen av Jianguo Zhang och Erin Schexnaydre, som tillsammans med forskargrupper och teknikplattformen Umeå Centre for Electron Microscopy (UCEM) utvecklade metoder för kryo‑elektrontomografi av fästingburna virus i infekterade celler och mushjärnor.

Studien slutfördes i utökat samarbete med forskare i Norge och USA och finansierades, enligt pressmeddelandet, via anslag från Vetenskapsrådet samt Knut och Alice Wallenbergs stiftelse.