Læsetid: 7 min.

Forsker: Man kan ikke forestille sig verden uden virus

En virusinfektion for flere hundrede millioner år siden er årsagen til, at mennesker i dag har en langtidshukommelse. Christian Parsbæk har været med til at kortlægge den tre-dimensionelle struktur af det protein, som nedstammer fra virussen. Vira er hverken noget positivt eller negativt, siger han, det er bare et vilkår – og uden vira ville vi ikke være mennesker
Jeg er meget interesseret i det molekylære niveau, siger Christian Parsbæk. Jo længere man kan gå ned i detaljen for at forklare de store sammenhænge, jo mere spændende synes jeg, det er, siger han.

Jeg er meget interesseret i det molekylære niveau, siger Christian Parsbæk. Jo længere man kan gå ned i detaljen for at forklare de store sammenhænge, jo mere spændende synes jeg, det er, siger han.

Sarah Hartvigsen Juncker

6. juni 2020

Christian Parsbæk tager sin kittel på, mens han træder ind i laboratoriet. På grund af COVID-19-virussen gælder der særlige forholdsregler, fortæller han.

Normalt kan laboratoriet på afdelingen for strukturel biologi og NMR spektroskopi på Københavns Universitet rumme 20 forskere, men i dag må der kun være otte – som alle skal vende i samme retning. De udvalgte forskere står i behørig afstand fra hinanden under de store udsugningsslanger og bakser med pipetter, reagensglas og isafkølede væsker. En enkelt er samtidig i gang med et Zoom-møde med sin vejleder.

Selv om vores samfund er præget af en helt ny virus, er det en meget gammel virus, som Christian Parsbæk beskæftiger sig med i sin ph.d.

»Helt tilbage langt før vi blev mennesker, faktisk før vi var hvirveldyr, for flere hundrede millioner år siden, blev vi inficeret med en virus,« siger Christian Parsbæk, som står med et meget tyndt reagensglas i hånden.

Det indeholder det såkaldte Arc-protein, som indirekte stammer fra den 400 millioner år gamle virusinfektion. For med tiden er virussen muteret og blevet en del af os, så at sige. Arc-proteinet er således et af de virusproteiner, der i dag udgør det menneskelige genom.

Og selv om vira normalt forbindes med noget dårligt – så gælder det ikke helt i dette tilfælde. For Arc-proteinet har positiv betydning for menneskets evne til at lagre hukommelse: »Selv om det stammer fra en virus, er det i dag ikke sygdomsfremkaldende. Tværtimod har det fremmet vores muligheder for at huske ting,« siger Christian Parsbæk. Præcis hvad Arc-proteinet betyder for mennesket er endnu uvist – det er blandt andet det, Christian Parsbæk og hans kollegers forskning kan være med til at belyse. Men at det har betydning for hukommelsen, står fast:

»Man kan fjerne genet fra mus. Og de ligner sig selv og kan fungere, men de kan ikke lagre hukommelse længere. Så de kan for eksempel ikke finde vej rundt i en labyrint,« siger han. Hvis mennesket ikke havde Arc-proteinet, ville vi være anderledes. »Det er selvfølgelig spekulation, men formentlig havde vi ikke været lige så gode til at lagre hukommelse. Måske var evnen aldrig opstået.«

Gamle vira

Arc-proteinet er kun ét af de lidt over 100 proteiner i det menneskelige genom af såkaldte Gag-proteiner, som menes at stamme fra en virus:

»Langt tilbage i evolutionen er vi blevet inficeret af vira, de fleste har nok været sygdomsfremkaldende, men flere af dem er siden muteret – og man kan se, at det menneskelige genom består af cirka otte procent virusarvemateriale, siger Christian Parsbæk:

»Så det har været fremmende for evolutionen, at der gennem historien er blevet introduceret noget forskelligt arvemateriale fra vira. Det har gjort, at vi som art har kunnet udvikle os.«

Et andet af de proteiner, som stammer fra en virus, menes at være med til at danne moderkagen under en graviditet – og hvis man undersøgte dem alle, ville man formentlig kunne finde flere lignende sammenhænge.

Store magneter

Christian Parsbæk skruer et rødt låg af et glas med tungt vand, som han blander sammen med de Arc-proteiner, som han selv har groet i nogle bakterier og siden oprenset. Han tilsætter også en såkaldt ’buffer’, som skal sikre en stabil pH-værdi.

Til sidst ryster han det tynde reagensglas i små hurtige ryk for at få den gennemsigtige væske ned i bunden. Proteiner er ikke så interessante at se på med det blotte øje, siger han beklagende. Til gengæld bruger man nogle store og ekstremt kraftfulde magneter, når man skal studere den væske, som Christian Parsbæk har blandet.

Magneterne står i kælderen under laboratoriet. De er igloformede, mandshøje og så kraftige, at der er markeret en gul streg flere meter fra dem. Går man over den, vil magneterne suge magnetiske objekter til sig. Magneterne skal være minus 270 grader kolde for at fungere optimalt, og lige nu er en medarbejder ved at fylde flydende nitrogen på dem. Nitrogenet bruges til at køle noget helium, som holder magneterne kolde. En damp af kulde siver ud fra slangen med den flydende nitrogen.

Inden reagensglasset skal sættes ind i en af magneterne, er der tid til en lille røverhistorie. Ved det store skybrud i 2011 blev der oversvømmet i kælderrummet, og et rengøringsfirma skulle støvsuge vand op. »De var blevet instrueret i ikke at have metal på den anden side af de gule streger, men man glemmer det meget nemt,« siger Christian Parsbæk. Så pludselig sad der en støvsuger fast under en af de store magneter. »Når først noget sidder der, så kommer det ikke af igen. Så skal man slukke magneten, varme den op, tage støvsugeren af, køle den ned igen. Det er megadyrt i både helium og strøm.«

Christian Parsbæk placerer sit reagensglas i en holder, som snart efter bliver suget op i magneten:

»Den suger den helt op i midten, hvor magnetfeltet er allerkraftigst,« siger Christian Parsbæk. Teknologien hedder NMR, Nuclear magnetic resonance – og ved hjælp af magneten kan man lave et fingeraftryk af det protein, som man fodrer den med. Det tager noget tid, så Christian Parsbæk finder Arc-proteinets fingeraftryk på en bærbar computer. Aftrykket består af en hel masse små prikker:

Arc-proteinet, som indirekte stammer fra en 400 millioner år gammel virusinfektion. Med tiden er virussen muteret og er et af de virusproteiner, der i dag udgør det menneskelige genom.

Sarah Hartvigsen Juncker
»Et protein består af aminosyrer, og for hver aminosyre kan vi se en plet på det her fingeraftryk. Hvis man ved hjælp af nogle andre testmetoder analyserer hver enkelt af de aminosyrer, som proteinet består af, så kan man til sidst beskrive det.«

Det kaldes at ’løse strukturen’, og Christian Parsbæk har faktisk været en del af forskningsgruppen, der løste Arc-proteinets struktur. Sidste år fik han og nogle forskerkolleger udgivet deres resultater i tidsskriftet Cell Press Structure.

»Det er flot. Og det ligner som forventet et viralt protein,« siger han.

Det ses blandt andet ved, at det »snor sig om sig selv« og kan danne en kapsel omkring sig, hvilket er typisk for de virale proteiner.

Med analysen af aminosyrerne fra fingeraftrykket af Arc-proteinet er vi helt nede på atomniveau – og der har Christian Parsbæk det bedst:

»Jeg er meget interesseret i det molekylære niveau. Jo længere man kan gå ned i detaljen for at forklare de store sammenhænge, jo mere spændende synes jeg, det er. Det er vildt, at man ved at kigge på hvert enkelt atom i et enkelt protein kan forklare nogle større sammenhænge,« siger han med henvisning til Arc-proteinets betydning for vores hukommelse:

»Nogle tager den anden vej og kigger på systemer og hele organismer og forsøger at bruge det til at relatere til det molekylære niveau. Jeg plejer at sige, at for at man kan lave toppen af pyramiden – det kan være et medikament eller andet – så skal der være nogen, der lægger et fundament. Det er grundforskningens opgave at lægge det fundament.«

Medicinske perspektiver

Faktisk er der ret store medicinske perspektiver i forskningen i gamle virusproteiner. Det skyldes den proteinkapsel – kaldet et capsid – som Arc-proteinet kan danne omkring sig. Capsidet har oprindeligt haft den funktion, at den har beskyttet virussens arvemateriale og sikret, at det er nået frem til værten. Kan man kopiere den capsid, kan man potentielt bruge det til at effektivisere og målrette en behandling:

»Hvis man kan danne Arc-capcider, kan man potentielt komme hvad som helst ind i – og det vil ikke blive genkendt af immunforsvaret. På den måde kan det blive leveret direkte til de områder, man vil have det hen til. Så det kan være en ny måde at få medicin mere direkte ind i kroppen,« siger Christian Parsbæk.

Han sidder nu på sin vejleders kontor og tegner vira og capsider på et stykke papir, imens han forklarer. De medicinske potentialer er med Christian Parsbæks egne ord ikke noget, han tænker så meget over:

»Der er nogle biomedicinske perspektiver i Arc, fordi det kan danne capcider. Men det er ikke det, der driver mig. Det er at opnå en forståelse for proteiner og for, hvordan de regulerer visse mekanismer i cellen,« siger han.

Det er langtfra alle vira, der har potentialet til at ændre på det menneskelige genom.

En virus som COVID-19 vil for eksempel ikke kunne ændre på mennesket på sigt – for i løbet af nogen tid vil vores immunforsvar have fjernet den igen. Det er kun en såkaldt ’retrovirus’, der har evnen til at skabe ændringer:

»Det er den rigtig ondsindede slags, for den indlejrer sig i vores arvemateriale. Og når man først har virussen, så kommer man aldrig af med den. Det gælder for eksempel hiv. Derfor kan man aldrig blive rask af hiv,« siger Christian Parsbæk og tilføjer, at den capsid, som Arc-proteinet kan danne, faktisk ligner hiv påfaldende meget.

Og selv om der findes vira, som har været altafgørende for evolutionen, giver det ikke helt mening at sige, at det er noget hverken positivt eller negativt.

»Vi var slet ikke mennesker uden virus. Så det er svært at tale om vira som noget enten positivt eller negativt. Selvfølgelig er en virus som COVID-19 ikke god – men vira er bare noget, der er her.«

Bliv opdateret med nyt om disse emner på mail

Vores abonnenter kalder os kritisk, seriøs og troværdig.
Få ubegrænset adgang med et digitalt abonnement.
Prøv en måned gratis.

Prøv nu

Er du abonnent? Log ind her

Anbefalinger

  • Lillian Larsen
  • Johnny Christiansen
  • Thomas Tanghus
  • David Zennaro
  • Steffen Gliese
Lillian Larsen, Johnny Christiansen, Thomas Tanghus, David Zennaro og Steffen Gliese anbefalede denne artikel

Kommentarer

Kenneth Krabat

"... som han selv har groet"... Nej. "Som han selv har dyrket/dyrket frem/fremavlet".

Jeg ved godt, det er blevet meget almindeligt med denne anglicisme, men udtrykket har glemt sine rødder: She GREW tomatoes in his garden = han DYRKEDE tomater i sin have/HJALP tomater til at vokse/de AVLEDE tomater.

NOGET gror ved egen kraft, indefra ved optagelse af næringsstoffer, noget vokser. Et mennesker kan hjælpe det/få det til at gro, avle det frem, avle på det.

Undskyld. Men jeg bliver bare ked af det, når folk glemmer sprogets oprindelser.

Lillian Larsen, Erik Karlsen og peter hanke anbefalede denne kommentar
Anders Henriksen

@ Kenneth Krabat: Mine tæer krummes, når jeg hører den slags. Et andet "ord" er vækste ... Alle disse anglicismer - "dobbelte standarder", "gro skæg" og p. og l. hører ikke hjemme i det danske sprog! Og dog: for vort kiære Modersmaal alle Dage have været paavirket af udenlandske Kræfter, Døgenigte samt aandelige Hinkebeene, som alle forfladiget haver vore gamle Konger og Guders Sprog. Dog kan Vi stadig føre en Samtale.

Men det huer mig ikke!

Lillian Larsen, Erik Karlsen og Jens Ole Mortensen anbefalede denne kommentar
Lillian Larsen

Ja, disse sproglige former, som kommer på mode, irriterer også mig. Måske er det noget, der kommer med alderen.

Lillian Larsen

Han siger, at hiv ikke kan kureres. Ikke desto mindre er der nu to tilfælde, hvor hiv-positive blev negative efter transplantation af knoglemarv. Set på videnskab.dk.