SARS-CoV-2, den virus der er årsag til COVID-19, rammer de øvre luftveje (næse, ører, bihuler og hals).
Hvis virussen finder vej ned i lungerne, kan det forårsage en immunreaktion, som kan føre til lungebetændelse og endda død.
Her ved University of Dundee har vi identificeret 28 proteiner skabt af SARS-CoV-2, som udløser en immunrespons i kroppen.
Proteinerne er afgørende for udviklingen af diagnostik og for vores forståelse af, hvordan virussen smitter og angriber os.
Forskerne skal afdække genetisk kode
Virusser er kodet med genetisk information kaldet RNA, som er en slags skabelon for, hvordan de er sammensat.
'Koden' indeholder informationer om, hvordan virussen skal kopiere sig selv og angribe værten.
Forskerne kan afdække denne genetiske kode og bekæmpe virussen.
Det første skridt er at tage virussens genetiske sekvens og omsætte den til DNA (en dobbeltstrenget form i stedet for en enkeltstrenget form) og så kopiere den ved hjælp af en teknik kaldet polymerase chain reaction (PCR).
PCR-processen er en kædereaktion, der hurtigt opformerer genetisk arvemateriale (DNA eller RNA) til mængder, der kan måles.
PCR bliver brugt til at programmere bakterier, så de producerer virus-proteinerne, så forskerne kan indsamle dem i store mængder.
Fårene producerer antistoffer
Proteinerne bliver derefter indført i får på en lokal gård. Fårene begynder at producere antistoffer mod de virale proteiner, og de kan efterfølgende høstes fra fårene med et par ugers mellemrum. (Fårene lever et godt og langt liv på marken og tager ikke videre skade af processen).
Antistofferne bliver fragtet til laboratorierne i Dundee for at blive gjort klar til forskellig brug.
Det endelige produkt vil så blive sendt videre til laboratorier rundt omkring i verden til brug i kampen mod COVID-19.
\ Stort tema i gang
I en konstruktiv serie undersøger Videnskab.dk, hvordan mennesket kan redde verden, og hvordan vi hver især kan gøre en forskel hjemme fra sofaen.
Som en del af serien giver forskere gode råd, baseret på deres egen forskning.
Du kan få flere råd og debattere andre løsninger i vores Facebook-gruppe Red Verden.
Cirka 20 forskere og eksperter er involverede i forskningsarbejdet. Hver forsker/ekspert har specialiseret sig i hver deres del af processen brugt til at producere antistofferne:
- Molekylærbiologerne kloner gensekvensen.
- Proteinforskerne fremstiller komponenterne
- Gårdejerne tager sig af fårene
- Teknikerne fremstiller antistofferne, efter de er høstet fra fårene
Som en nøgle i en lås
Antistofferne, som fårene producerer, kan bruges til at udvikle diagnostiske test.
Antistofferne binder sig meget tæt på de virale proteiner, og de kan ikke genkende andre proteiner, som for eksempel proteinerne i vores krop.
Det er lidt som nøglen til din hoveddør. Der er millioner af nøgler, men kun én passer perfekt til lige din hoveddør.
Antistofferne, som vi har skabt, passer kun til det virale protein, de blev skabt for.
På den måde kan antistofferne bruges til at identificere alle virussens dele, såvel som hele virussen.
\ Forskerzonen
Denne artikel er en del af Forskerzonen, som er stedet, hvor forskerne selv kommer direkte til orde.
Her skriver de om deres forskning og forskningsfelt, bringer relevant viden ind i den offentlige debat og formidler til et bredt publikum.
Forskerzonen er støttet af Lundbeckfonden.
Teknik kan afgøre, om en virus er til stede
Vi kan opnå indsigt i, hvordan virussen smitter, og hvordan vi bedst bekæmper den.
En anvendelsesmulighed er eksempelvis en teknik, der hurtigt kan afgøre, om en virus er til stede i for eksempel en blodprøve.
Først ekstraheres antistofferne fra celleprøven, så overføres antistofferne til en laboratorieplade, og det specifikke antistof, der kun binder til lige dét protein, der skal analyseres for, påføres laboratoriepladen.
Antistofferne kan genkende virussen og trækker den ud af prøven.
Endnu et antistof med en fluorescerende (selvlysende, red.) markør bliver påført laboratoriepladen, som efterfølgende vaskes; hvis virussen er til stede, er pladen fluorescerende.
Vi skal forstå virussens grundlæggende biologi
Men den vigtigste anvendelse er nok at forstå virussens grundlæggende biologi, så vi kan finde en måde at bekæmpe den.
For at gøre det, bliver antistofferne brugt til at fange virussen fra modelsystemer - som eksempelvis humane cellekulturer - samt visualisering som 'western blotting' (visualisering af proteiner, der er adskilt i en gel) eller cellesortering (hvor man adskiller virusceller fra raske celler).
Forskerne mener, at visse dele af SARS-CoV-2-virussen er afgørende for den måde, den inficerer os eller angriber lungerne.
Hvis vi kan fange og granske disse dele af SARS-CoV-2-virussen ved hjælp af specifikke antistoffer, der identificerer delene, kan vi hurtigere opnå en forståelse af denne proces.
De antistoffer, som vi producerer, vil blive stillet til rådighed for forskere i hele verden i kampen mod COVID-19.
Paul Davies modtager støtte fra MRC og Michael J Fox Foundation. Denne artikel er oprindeligt publiceret hos The Conversation og er oversat af Stephanie Lammers-Clark.
\ Læs mere
\ Læs mere
