Coronavirus udnytter overraskende del af kroppen til at sprede sig

Hvordan er det egentlig, at coronavirus kan sprede sig i kroppen? Det gør et nyt studie os nu klogere på. En af forskerne, der står bag studiet, er professor Jakob Nilsson fra Novo Nordisk Center for Protein Research.

“Når virus inficerer os, så kaprer de en del af kroppens maskineri enten for at lave nye viruspartikler eller for at modvirke cellens forsvar mod virusinfektioner. Så vi har været interesseret i at finde ud af, hvilket af cellens maskineri, som SARS-CoV-2 kaprer” forklarer Jakob Nilsson.

SARS-CoV-2 er den variant af coronavirus, som var skyld i COVID19-pandemien. 

“Vi blev meget overraskerede over at SARS-CoV-2 kaprer proteiner, som er kendt for Fragile X-syndrom, der er den mest almindelige arvelige årsag til psykisk udviklingshæmning,” siger Jakob Nilsson.

For at grave dybere i sammenhængen mellem coronavirus og Fragile X-proteinerne benyttede postdoc Dimitriya Garvanska, som udørte selve arbejdet i laboratoriet en række cellebiologiske og biokemiske metoder for at forstå kapringsprocessen.

Helt essentielt for dem var at forstå, om kapringen af Fragile X-proteinerne er vigtig for virussens evne til at sprede sig. For at undersøge det lavede de en ’mutant virus’ i samarbejde med en forskergruppe ved University of Texas Medical Branch.  

Fragile X syndrom  Det er den hyppigste årsag til nedarvet udviklingshæmning, og skyldes en defekt i det såkaldte FMR1-gen. Syndromet er karakteriseret ved udviklingshæmning, oftest i moderat-svær grad hos drenge/mænd, og i lettere grad hos piger/kvinder Omkring 1 af 4000 drenge og 1 ud af 10.000 piger fødes med Fragile X syndrom.

“Vi muterede et lille område af det virus protein, NSP3, som binder til Fragile X-proteinerne og kunne i cellekulturforsøg se, at det gjorde virussen dårlige til at opformere sig. Tilsvarende kunne vi i forsøg med hamstere se, at infektionsforløbet med den muterede virus var mindre voldsomt i lungerne i de tidligere stadier af infektion,” forklarer Dimitriya Garvanska og tilføjer:

“Bindingen til de her Fragile X-proteiner er altså nødvendige for, at virussen effektivt kan opformere sig. I opfølgende forsøg fandt vi, at Fragile X-proteinerne normalt bidrager til cellens forsvar mod virusinfektioner, og at SARS-CoV-2 modvirke dette ved at kapre dem.”

Resultatet fra studiet kan muligvis indikere, at personer med Fragile X-syndrom er mere udsatte i forhold til SARS-CoV-2 og andre virusinfektioner.

”Det kunne pege på, at det var en patientgruppe, man skulle være mere opmærksom på,” siger Jakob Nilsson.

Studiet giver et indblik i den mulige årsag til Fragile X-syndrom

Ud over at Jakob Nilsson, Dimitriya Garvanska og deres kollegaer fandt frem til koblingen mellem coronavirus og Fragile X-proteinerne, så fik de også en dybere forståelse af Fragile X-syndrom.

“Vi ved, at de her Fragile X-proteiner er vigtige for udviklingen af hjernen. For når vi har for lidt af dem, opstår der problemer. Men det står ikke helt klart, hvorfor de er så vigtige. I vores studie har vi fundet, at de binder til et andet protein, UBAP2L, der er meget vigtig for hvilke proteiner cellen danner,” siger Jakob Nilsson.

Forskerne fandt desuden ud af, at mutationer i Fragile X-proteinerne forhindrer binding til UBAP2L.

”Det tyder på, at for at forstå Fragile X syndrom, er det vigtigt at forstå, hvilken rolle dette kompleks spiller i dannelsen af cellens proteiner,” forklarer Jakob Nilsson.

Studiet er et grundforskningsstudie, men det kan være, at resultaterne kan bruges i fremtidens behandling.

“Det er rent spekulativt lige nu. Men grundlæggende gælder, at jo mere indsigt vi får i de her mekanismer, desto mere kan vi på sigt prøve at påvirke dem til vores fordel,” siger Jakob Nilsson.

Læs hele studiet i EMBO reports:The NSP3 protein of SARS-CoV-2 binds fragile X mental retardation proteins to disrupt UBAP2L interactions