Virusenes hemmelige liv som spioner, leiemordere og martyrer
Virus har også et sosialt liv, som vi akkurat har begynt å forstå. Ved å lære oss virusspråk kan vi forebygge og behandle sykdommer på en bedre måte.
Viten er Aftenpostens satsing på forskning og vitenskap, der forskere og fagfolk fra hele landet bidrar med artikler.
«Jeg har tatt en bakterie!» Omtrent slik kan beskjeder mellom virus lyde, ifølge forskere.
Oppdagelsen av virusspråk skjedde helt tilfeldig for et par år siden. Israelske forskere skulle egentlig finne ut om bakterier som blir angrepet av virus, advarer hverandre gjennom signalstoffer. I stedet fant de virus som skravlet i vei. Og ikke bare det – forskerne oppdaget også at ulike typer virus har sine egne språk, kun for innviede. Funnene var overraskende.
Eksperter anså tidligere virus som ganske passive organismer som i stedet for å kommunisere selv, brukte informasjon fra bakterier til å ta avgjørelser.
Bestemmer sin egen skjebne
Forskerne kalte det nyoppdagede signalsystemet hos virus for «arbitrium», etter det latinske ordet for avgjørelse. Etter at virus har kapret en bakterie, må det nemlig foreta et valg. I hovedsak har virus to mulige strategier videre:
1) Gjøre bakterien om til en virusfabrikk. Da blir bakterien ødelagt når nye virus strømmer ut.
2) Ligge på vent i bakteriens arvestoff. Når bakterien så deler seg for å bli flere, vil virus følge med til de andre bakteriene.
Dersom bakterien med hvilende virus blir stresset, for eksempel av antibiotika, kan virus sette i gang strategi 1 – masseproduksjon av virus.
Så er spørsmålet, hvilken strategi skal virus velge? Det første viruset som når en gruppe bakterier, gjør klokt i å velge strategi 1. Da vil det være mange bakterier for de nye virusene å forsyne seg av. Men dersom det er sterke signaler, mye arbitrium, betyr det at flere bakterier allerede er kapret. Da kan alternativ 2 være bedre, sett fra virusets ståsted. Og det var nettopp det de israelske forskerne fant i sine forsøk.
Verdens farligste rovdyr kan redde oss fra antibiotikakatastrofe
Ofrer seg selv
Virus kan også ta samarbeid ett hakk videre. Forskere i USA og i England har beskrevet virus som ofrer seg selv for at andre virus skal kunne komme triumferende etter. Slike førstelinje-virus dør i møte med bakterienes eget forsvarsapparat, det mye omtalte CRISPR-systemet. Men før de dør, klarer de å svekke bakteriene. Virus som kommer etter har dermed bedre muligheter for å erobre bakteriene. For virusgruppen som helhet vil det være en seier.
Også virus som går på dyr og mennesker, kan samarbeide. Forskere har vist at mage/tarm-virus kan være sammen i små bobler som beveger seg mellom cellene. Boble-virus deler på ressursene, tåler mer, skjuler seg lettere for immunsystemet og kan lettere gi sykdom enn virus som opererer alene.
«License to kill»
Virus kan også spionere på bakterier og drepe på oppdrag. Amerikanske forskere oppdaget nylig at virus som angriper kolerabakterien, lytter på samtalen som bakterier har seg imellom og bruker kodene for å avgjøre neste trekk. Skal de bli eller skal de ut?
De samme forskerne programmerte også virus for å fange opp koder fra andre bakterier og på kommando ødelegge bakteriene. Slike «leiemorder-virus» kan være nyttige drapsvåpen, og Aftenposten Viten har tidligere skrevet om virus som kan eliminere antibiotikaresistente bakterier. En 15 år gammel jente med en livstruende bakterieinfeksjon ble reddet av slike skreddersydde bakterievirus.
Resistente bakterier blir med hjem fra ferien
Kan dra nytte av virusspråk
Kommunikasjonssystemet til virus blir antagelig brukt til mer enn bare å bestemme om det skal lages en virusfabrikk eller ikke, ifølge Alberto Marina fra Universitetet i Valencia. Sammen med andre eksperter undersøker han om virusspråket påvirker nøkkelgener i vertsbakterien. Bakgrunnen er at forskerne nylig viste at signalproteiner hos virus kan binde seg til bakteriens DNA.
I dag blir genmodifiserte bakterier brukt til å lage medisiner, for eksempel insulin. Kanskje kan virus eller bakterier programmert med arbitrium-systemet brukes for å finjustere medisinproduksjon. Systemet blir da som en volumknapp som skrur opp eller ned aktiviteten av bestemte gener.
Håp for vaksiner?
Et annet mulig bruksområde er å kontrollere virus som ligger på lur i celler i kroppen. Hiv er ett eksempel. Hiv kan enten ligge latent i immunceller eller være opptatt med å kopiere seg selv. Dersom hiv har et signalsystem tilsvarende arbitrium, vil et signalstoff som gjør at virus forblir rolig kunne bli et legemiddel, ifølge en av forskerne på virusspråk.
Antistoffer kan gi ny hiv-medisin
Foruten medisiner er vaksiner et mulig bruksområde. Når vi vet mer om det sosiale livet til virus, kan vi nemlig hindre samarbeid og dermed begrense sykdom. På den andre siden kan vi også utnytte strategien deres ved å programmere virus som kan bekjempe sykdomsfremkallende mikroorganismer.
Språk kan åpne dører. Virusspråk er ikke noe unntak.
Denne artikkelen kommer også på trykk i bladet Genialt i oktober.
