Virus

 

I stort sett alla människor drabbas varje år av en eller flera förkylningar. De flesta förkylningar orsakas av virus men trots att vi vet mycket om dessa virus finns få eller inga effektiva botemedel. Som tur är tillfrisknar vi efter någon vecka eller två. Vissa virus orsakar allvarliga sjukdomar som till exempel mässling. Mässling är en mycket smittsam sjukdom och kan ge allvarliga följdsjukdomar som till exempel lunginflammation. Idag är mässling ovanligt i Sverige tack vare effektiva vaccin. En annan allvarlig sjukdom är covid-19 som orsakas av viruset SARS-CoV-2 och som under år 2020 spreds över hela världen. I samma stund som den blev känd startade många forskningsprojekt för att utveckla nya vaccin.

 

 

Ett virus är en partikel

 

Virus är små biologiska enheter som kan infektera andra levande organismer, till exempel bakterier, svampar, växter, djur och människor. Virus är inte organismer eftersom de inte är uppbyggda som en cell. Virus har inte heller egen ämnesomsättning och utanför en levande organism är de helt livlösa. Ibland använder vi ordet viruspartiklar för att särskilja dem från celler.

 

Trots att det finns ett stort antal virus som orsakar olika typer av infektioner är viruspartiklar förvånansvärt enkelt uppbyggda. Information om hur viruset är uppbyggt finns i dess genetiska material. Det består antingen av DNA (deoxiribonukleinsyra) eller RNA (ribonukleinsyra). Det genetiska materialet är skyddat av en kapsel. Kapseln består av ett fåtal proteiner. Kapseln kan i sin tur omslutas av ett membranhölje som byggs upp av lipider som viruset tar från värdorganismens cellmembran. Membranet innehåller också virusets egna proteiner.

 

När ett virus infekterar en organism startar ett dramatiskt händelseförlopp. Först fäster viruset på ytan av en av våra celler och tar sig sedan in i cellen. För att veta att det är en människocell har viruset receptorer som känner igen olika molekyler på våra cellers yta. När viruset väl är inne i cellen släpper det ut det genetiska materialet. Viruset tar sedan över cellen och programmerar om den till att producera nya virus utifrån beskrivningen i virusets genetiska material. Cellen kommer då att tillverka alla de beståndsdelarna som bygger upp viruset och sätta samman dessa till nya kompletta virus. Slutligen frisätts de nya viruspartiklarna som i sin tur kan infektera andra celler eller spridas till en ny organism. En enda infekterad cell kan producera tiotusentals nya viruspartiklar.

Många sjukdomar orsakas av virus

Det finns ungefär 600 olika virus som kan infektera människor och orsaka sjukdomar. Vissa virus har specialiserat sig på att infektera speciella celler. Påssjukevirus infekterar körtelceller och hepatitvirus infekterar celler i levern. Vanligtvis börjar infektionen i en slemhinna, till exempel i ögonen, luftvägarna, tarmarna, urinvägarna eller könsorganen. Viruset sprider sig sedan och kan i vissa fall påverka hela kroppen.

Förkylningar och vinterkräksjuka är vanliga virussjukdomar. Lyckligtvis kan vårt immunförsvar i de flesta fall till slut bekämpa virusinfektionen. Även dessa relativt enkla infektioner kan få allvarliga följder och till och med leda till döden. Det gäller framför allt om den infekterade personen har någon annan sjukdom eller är försvagad, till exempel på grund av ålder eller undernäring.

Många virus orsakar allvarliga infektioner som leder till svåra sjukdomstillstånd och eventuellt döden. Dit hör humant immunbrist-virus (HIV). Om en HIV-infektion inte behandlas leder den till förvärvat immunbristsyndrom, AIDS, som kommer av engelskans acquired immunodeficiency syndrom. AIDS är en sjukdom som är dödlig på grund av svåra skador på immunförsvaret. Idag finns det bromsmediciner som hindrar sjukdomsförloppet.

En annan allvarlig virussjukdom är blödarfeber som orsakas av till exempel ebola-viruset. Detta virus är extremt smittsamt och leder till blödningar i inre organ, näsan, öronen, i tandköttet och ögonen. Det finns idag ingen effektiv behandling och sjukdomen leder ofta till döden. Världshälsoorganisationen WHO klassade ebola-utbrottet i Västafrika 2014 som ett internationellt hot mot människors hälsa och det dröjde till 2016 innan utbrottet var under kontroll.

 

Vissa virussjukdomar har varit kända en tid men har nyligen dykt upp och orsakat epidemier. En epidemi är en sjukdom som sprider sig till många människor. Om epidemin sprider sig över hela jorden kallas det för en pandemi. Corona-virus har varit kända sedan 1930-talet. År 2019 upptäcktes ett nytt corona-virus som fått namnet SARS-CoV-2. Den orsakar sjukdomen covid-19 som under våren 2020 klassades som en pandemi. Vissa som smittas märker det inte alls medan andra får livshotande lungproblem.

Virus sprids vanligtvis från människa till människa, till exempel genom hosta och nysningar. Dålig hygien och förorenat dricksvatten eller matvaror ligger bakom spridning av tarminfektioner. De sexuellt överförbara infektionerna sprids genom direkt kroppskontakt. Andra virus behöver hjälp, en så kallad vektor, för att spridas från en människa till en annan. En vanlig vektor är myggor som kan sprida en rad virus. Ett exempel är Zika-viruset. År 2015 orsakade Zika-viruset ett utbrott i Brasilien. Utbrottet resulterade bland annat i att gravida kvinnor med en Zika-infektion födde barn med svåra skador till följd av att hjärnan inte utvecklats normalt.

Det är svårt att utveckla läkemedel mot virussjukdomar

Trots forskning och tillgång till bra sjukvård och hög levnadsstandard drabbas de flesta av oss av virusinfektioner varje år. Sjukdomarna är obehagliga och gör att vi kanske får svårt att studera eller arbeta. Äldre människor och de som av en eller annan anledning är försvagade kan drabbas svårt och en enkel virusinfektion kan faktiskt leda till döden.

En anledning till att vi har få bra läkemedel mot virus är att virus saknar egen ämnesomsättning. Det gör att det inte finns några naturliga processer och kemiska reaktioner att slå ut. Viruset måste ta över och göra om en värdcell till en virusfabrik. Det är svårt att hindra detta utan att påverka friska celler som inte är infekterade. Det gör att läkemedel mot virus ofta har biverkningar. En biverkning är en effekt som inte önskas av läkemedlet. Det kan till exempel vara huvudvärk eller illamående.

En annan utmaning är att viruset snabbt förändrar sitt genetiska material genom slumpmässiga mutationer. Mutationerna kan innebära att viruset ändrar på detaljer i sitt utseende som gör att det undviker upptäckt. Det kan också betyda att ett virusprotein ändras på ett sätt som gör att ett läkemedel inte kan binda till och blockera proteinets funktion. Det gör att viruset kan undvika vårt immunförsvar och motstå läkemedel. Det kallas för resistens. Sådan resistensutveckling är i stort sett omöjlig att hindra och vi behöver därför ständigt utveckla nya läkemedel och strategier för att förhindra och behandla virusinfektioner.

De flesta virussjukdomar saknar idag effektiva behandlingar. Det finns däremot exempel på hur forskningsinsatser lett till stora framgångar. HIV-infektioner kan idag kontrolleras genom behandling med ett antal läkemedel som blockerar olika HIV-proteiner. Ett annat stort genombrott är utvecklingen av mediciner som effektivt kan bota kroniska leverinfektioner orsakade av hepatit C-virus. Forskningen kring hepatic C belönades med nobelpriset i medicin 2020.

Vaccin tränar vårt immunförsvar

 

Ett vaccin fungerar genom att träna upp vårt immunförsvar att känna igen och oskadliggöra virus. Vaccinet kan bestå av hela viruspartiklar som är försvagade eller helt inaktiva. Vissa vaccin består av proteiner från virusets membranhölje. Flera sjukdomar som orsakas av virus kan idag effektivt förhindras genom vaccination.

I Sverige har vi ett nationellt barnvaccinationsprogram som omfattar en rad sjukdomar som orsakas av både virus och bakterier. Vanliga virussjukdomar som vi vaccineras mot är polio, mässling, påssjuka och röda hund. Alla barn vaccineras även mot humant papillomvirus (HPV) som kan leda till livmoderhalscancer. Vanliga bakteriesjukdomar som vi vaccineras mot är difteri, stelkramp, kikhosta och infektioner orsakade av bakterierna Hib och pneumokocker. Vaccination är ett säkert och effektivt sätt att förhindra infektioner som annars skulle ge stora och allvarliga effekter på vår hälsa. För att vaccination ska vara effektiv och ge så kallad flockimmunitet krävs att 80-95% av befolkningen vaccineras. Tyvärr äventyras de framgångar som uppnåtts av felaktiga rykten om att vacciner är farliga eller ineffektiva.

Det allra första vaccinet var mot smittkoppor och användes första gången i England 1796. Smittkoppor orsakas av virus och ger hög feber och blåsor som resulterar i stora och fula ärr. Omfattande vaccinationsprogram har lett till att smittkoppor idag anses utrotade. Polio, som också kallas barnförlamning, är en virussjukdom som börjar i luftvägarna och sedan stannar i tarmkanalen. Hos vissa människor sprids viruset till ryggmärgen och orsakar förlamning. Polio har länge orsakat död, förlamning och livslånga funktionsnedsättningar. Effektiva vaccinationsprogram har nu utrotat viruset i stora delar av världen och en total utrotning är inom räckhåll.

Varför kan vi då inte utveckla vacciner mot alla infektionssjukdomar? En utmaning är att det finns så många virus som infekterar människor. Ett annat problem är att virus snabbt förändrar sitt genetiska material genom mutationer. Det förändrade viruset känner immunförsvaret inte igen eftersom det tränats med en äldre virusvariant. Ett exempel är influensavaccinet som måste förnyas varje år och som ändå inte alltid ger fullt skydd.

Hur ser framtiden ut?

Det är svårt att förhindra och behandla virusinfektioner. Det märks tydligt på att vi ofta drabbas av enklare förkylningar och diarréer. Ett betydligt större problem är att vi ännu inte kan hantera svåra utbrott av till exempel ebola och corona. Ett varmare klimat gör också att virus som orsakar sjukdomar i varma länder sprids norrut. Men med rejäla forskningsinsatser, fattigdomsbekämpning och utbildning har vi förutsättningar att klara dessa utmaningar.

Quiz - Virus

Slumpmässig förändring i det genetiska materialet.

Vad är en epidemi?

Oönskad effekt av ett läkemedel.

Vad är en pandemi?

Virus som orsakar sjukdomen blödarfeber.

Varför måste influensavaccinet förnyas varje år?

Vad innebär det att ett virus sprids av en vektor?

En sjukdom som sprider sig till många människor, men inte över hela jorden.

Viruset SARS-CoV-2 gav upphov till den pandemi som snabbt spreds över världen år 2020. Till vilken virusgrupp hör SARS-CoV-2?

Vad menas med ämnesomsättning?

Uppgifter - Virus

Förklara och beskriv
  1. Förklara hur en viruspartikel är uppbyggd.

  2. Beskriv vad som händer när ett virus infekterar en människa.

  3. Vilka olika virus känner du till?

  4. Förklara hur HIV och AIDS hänger ihop.

  5. Förklara på vilka sätt olika virus kan spridas från en människa till en annan.

  6. Förklara varför det är svårt att utveckla läkemedel mot virussjukdomar.

  7. Hur fungerar ett vaccin?

  8. Förklara hur en befolkning kan uppnå flockimmunitet.

Argumentera och resonera
  1. Varför är utbildning och fattigdomsbekämpning viktiga faktorer i kampen mot virussjukdomar?

  2. Under covid-19-pandemin införde länder nya lagar och befolkningen uppmanades att följa olika restriktioner och rekommendationer för att minska smittspridningen. Hur agerade du, din familj, din skola och samhället runt dig? Vad fungerade bra? Fanns det något som borde gjorts på annat sätt?

  3. Vilka naturvetenskapliga argument finns för och/eller emot följande påståenden:

    a) Det är viktigt att så många barn som möjligt följer vaccinationsprogrammet.

    b) Det är bra att även pojkar vaccineras mot HPV.

    c) Det är bara de som riskerar att bli allvarligt sjuka som behöver vaccinera sig.

     

Ta reda på
  1. År 1957 började barn vaccineras mot polio i Sverige. Ta reda på hur många invånare i Sverige som fick polio varje år mellan 1950-1970.

  2. Ta reda på mer om Sveriges barnvaccinationsprogram. Vilka sjukdomar skyddas barnen från och varför är just dessa sjukdomnar utvalda?

  3. Jämför hur Sverige, Europa och resten av världen påverkades under covid-19-pandemin år 2020-2021?

  4. Under covid-19-pandemin gick det rekordsnabbt för läkemedelsföretagen att ta fram vaccin mot sjukdomen. Tidigare har det tagit flera år att få fram ett fungerande vaccin mot ett nytt virus. Ta reda på hur det går till när ett vaccin tas fram och varför det gick ovanligt fort under pandemin. 

  5. Det finns flera olika typer av vaccin mot virussjukdomar. Ta reda på vilka olika tekniker som finns och hur de fungerar.