Göran Gustavssonpriset i medicin tilldelas forskning om virusinfektioner i hjärnan
Göran Gustavssonpriset i medicin från Kungliga vetenskapsakademin tilldelades 2024 Anna Överby Wernstedt, professor vid institutionen för klinisk mikrobiologi vid Umeå Universitet, för ”bidrag till förståelsen av molekylära mekanismer bakom viral tropism i mänskliga infektionssjukdomar”. Här berättar Anna själv om forskningen bakom upptäckterna, som ledde fram till priset.
Jag har genom åren undersökt samspelet mellan TBE-viruset, fästingburen encefalitvirus och värdcellen, med ett speciellt fokus på hjärnan. Genom dessa studier har man fått en djupare förståelse för hur det tidiga immunsvaret inne i cellerna begränsar infektionen i specifika delar av hjärnan. Vi har även sett hur samspelet mellan olika hjärnceller och de infiltrerande immuncellerna är helt avgörande för hur virusinfektionen sprider sig i hjärnan.
Min forskargrupp har under lång tid arbetat med att utveckla ny metodologi samt att sammanföra tekniker från andra områden och applicera dem på relevanta frågor så som virusinfektion i hjärnan. Vi publicerade nyligen en studie där vi kombinerar helhjärneavbildning med MRI för att i detalj kunna studera virustropism i musmodellen. För att sedan förstå de skillnader som vi hittade i möss som saknar delar av det tidiga immunsvaret så analyserade vi cellernas respons med
singelcell sekvenseringsteknologi. Baserat på dessa resultat kan vi med säkerhet säga att den inflammatoriska miljön samt samspelet mellan olika celler i hjärnan är till stor del avgörande för hur mottagliga cellerna är för virusinfektion.
Cellkultursystem
Traditionellt sett så studerar man ofta virusinfektioner i olika typer av cellkultursystem, till exempel cancerceller, primärceller eller celler differentierade från stamceller. Vad som blir mer och mer uppenbart är att samspelet mellan olika typer av celler och den tredimensionella arkitekturen i vävnad spelar en viktig roll för att avgöra vilka celler som blir infekterade och hur de i sin tur svarar på infektionen. Ett exempel på detta är att TBE-virus växer mycket bra i glioblastomaceller (U87-MG) vilka används som ett modellsystem för humana astrocyter.2 Dessa cancerceller uppreglerar inte typ I interferoner, vilket är cellens första antivirala respons som förhindrar virusförökning. Om man däremot använder primära astrocyter från mus eller differentierade co-kulturer från humana stamceller så är dessa mycket resistenta mot TBE-virusinfektion. Denna resistens beror till stor del på den snabba uppregleringen och uttrycket av typ I interferoner i de primära cellerna. Dessutom uttrycker cancercellerna (U87-MG) mycket mindre av vissa viktiga signalmolekyler som har till uppgift att upptäcka virusinfektion och hjälpa cellen att uppreglera det antivirala svaret så som RIG-I och MAVS jämfört med primära astrocyter (Human proteinatlas). U87-MG uttrycker även högre nivåer av negativa regulatorer såsom UPS18 som dämpar interferon responsen. Detta exempel visar att även om cancerceller är lätta att hantera och växa så är de inte så optimala att använda som modell om man vill förstå hur celler svarar på virusinfektion.
TBE-virus växer mycket bra i glioblastomaceller (U87-MG) vilka används som ett modellsystem för humana astrocyter.
