Virologiens historie

Virologiens historie – det vitenskapelige studiet av virus och de infeksjoner de forårsaker – begynte sent på 1800-tallet. Selv om Louis Pasteur og Edward Jenner hadde utviklet den første vaksine som beskyttelse mot virale infeksjoner, visste de ikke at virus eksisterte. På Pasteurs tid, og i mange år etter hans død, brukte man ordet «virus» for å beskrive alle årsaker til infeksjonssykdommer. Mange bakteriologer oppdaget snart årsaken til flere infeksjoner. Men noen gjenstod, mange av dem skrekkelige, og ingen bakteriell årsak kunne finnes for dem. Disse «virus» var usynlige og kunne vare dyrkes i levende dyr. Oppdagelsen av virus var nøkkelen som låste opp døren som skjulte den hemmelige årsak til disse mystiske infeksjoner. Og selv om Kochs postulat ikke kunne oppfylles for mange av disse infeksjoner, hindret ikke dette banebrytende virologer fra å lete etter virus i infeksjoner som ingen annen årsak kunne finnes for.[1]

Elektronmikrografi av stavformede partikler av tobakkmosaikkvirus som er for små til å se i et vanlig mikroskop.

Det første bevis for at virus finnes kom fra eksperiment med filter som hadde porer som var små nok til å kunne hindre bakterier å komme gjennom. I 1892 brukte russeren Dmitrij Ivanovskij et av disse filter for å vise at sevjen fra infiserte tobakksplanter fortsatt kunne infisere friske tobakksplanter, selv om de var blitt filtrerte. Den nederlandske biologen Martinus Beijerinck kalte den filtrerte infektuøse substansen «virus», og denne oppdagelse anses å være begynnelsen på vitenskapen virologi.

PionererRediger

 
Adolf Mayer, 1875.
 
Martinus Beijerinck i sitt laboratorium, 1921.

I 1876 undersøkte Adolf Mayer (1843–1942) en ny sykdom som angrep tobakksplanter. Mayer kalte sykdommen «tobakksmosaikk» ettersom den gav flekkede mønstre på tobakksplantenes blader. Mayer viste, som den første forsker, at sykdommen var smittsom. Han viste dette ved å gni inn en frisk plantes blad med sevje som han hadde fått fra en syk plante. Mayers konklusjon ble at en svært liten bakterie eller en gift hadde forårsaket sykdommen.[2]

I 1881 gjennomførte og publiserte en kubansk lege, Carlos Finlay (1833–1915), forskning som tydet på at mygg var årsak til gulfeber,[3] en teori ble bevist i 1900 av en kommisjon ledet av Walter Reed (1851–1902). I 1901 og 1902 organiserte William Crawford Gorgas (1854–1920) en utryddelse av mygg på Cuba, noe som dramatisk minsket forekomsten av sykdommen.[4] Gorgas organiserte senere utryddelse av mygg i Panama, noe som gjorde at Panamakanalen kunne åpnes i 1914.[5] Viruset ble til slutt isolert i 1932 av Max Theiler (1899–1972), og han fortsatte å utvikle en effektiv vaksine.[6]

I 1892 forsket den russiske biologen Dmitrij Ivanovskij (1864–1920) på tobakksmosaikksyken uten å kjenne til Mayers eksperiment. Ivanovskij filtrerte sevje fra en syk tobakksplante med et filter som ikke slapp igjennom bakterier og så at sevjen forble smittsom mot friske tobakksplanter likevel. Ivanovskij kalte sykdommen «løpeild». Ivanovskij anså, likesom Mayer, at det dreide seg om en gift, antagelig produsert av bakterier.[2][7]

Noen år senere, i 1898, gjorde Martinus Beijerinck (1851–1931), som var lærere i mikrobiologi i Wageningen, eksperiment med filter, og fant også han et stoff som kunne filtreres. Beijerinck gikk ett steg lengre enn Mayer og Ivanovskij, og hevdet at smittestoffet levde og hadde celler som delte seg. Han forstod at det på et vis var levende, og han gav det navnet «virus», som var latin for 'gift', 'skadelig stoff' eller 'slamvæske'.[2]

Samme år som Beijerinck gjorde sine eksperimenter beskrev tyskeren Friedrich Loeffler (1852–1915) hvordan et smittestoff hos dyr, viruset som forårsaker munn- og klovsyke, kunne filtreres på samme måte.[2] I 1935 kunne Wendell Stanley vise at tobakksmosaikkviruset (TMV) hadde krystallform. I 1939 kunne de tre forskerne Gustav Adolf Kausche, Edgar Pfankuch og Helmut Ruska se virus i et elektronmikroskop.[8]

På 1950-tallet gjorde Alfred Hershey og Martha Chase viktige oppdagelser om replikasjon av DNA under sine studier på en bakteriofag som heter T2. Dette eksperiment kalles Hershey-Chase-eksperimentet.[7] De viste i 1952 at nukleinsyren alene i et bakterievirus (en bakteriofag) som inneholdt DNA var det som gjorde at all informasjon ble viderefør for produksjon av nya viruspartikler.[2] Sammen med Delbrück fikk de 1969 Nobelprisen i fysiologi eller medisin «for sine oppdagelser angående replikasjonsmekanismen og den genetiske struktur hos virus».[9]

Siden da har studiene av bakteriofager gitt innsikter om hvordan man slår på og stenger av gener, en brukbar mekanisme for å innføre fremmede gener i bakterier og mange andre grunnleggende mekanismer for molekylærbiologi[7] – det vitenskapelige studiet av virus og infeksjoner som de forårsaker.

Forskning på tidlig 1900-tallRediger

BakteriofagerRediger

Bakteriofager er virus som infiserer og replikerer i bakterier. De ble oppdaget først på 1900-talet av den engelske bakteriologen Frederick Twort (1877–1950). Men før ham rapporterte bakteriologen Ernest Hanbury Hankin (1865–1939) i 1896 at noe i elven Ganges kan drepe «Vibrio cholerae» - årsaken til kolera. Stoffet i vannet kunne ledes gjennom filter som tar bort bakterier, men ble ødelagt ved koking.[7] Twort oppdaget effekten av bakteriofager på stafylokokker. Han merket at når de ble dyrket på næringsagar ble visse kolonier av bakteriene vannaktige eller «glassaktige». Han samlet noen av disse kolonier og ledet dem gjennom et chamberlandsfilter for å ta bort bakteriene, og oppdaget at når filtratet ble tilsatt nye kulturer av bakterier, ble i sin tur andre arter av bakterier inklusive «Vibrio cholerae» vannaktige.[10]

Félix d'Herelle (1873–1949) var en for det meste selvlært fransk-kanadisk mikrobiolog. I 1917 oppdaget han at «en usynlig antagonist», når den ble tilsatt bakterier på agar, kunne produsere området med døde bakterier. Antagonisten, nå kjent som en bakteriofag, kunne passere gjennom et chamberlandfilter. Han spedte ut løsninger med forskjellig konsentrasjon av disse virus og oppdaget at de med utspedte (de laveste viruskonsentrasjonene), snarere enn å drepe alle bakterier, dannet områder av døde organismer. Ved å telle disse områder og multiplisere med utspedningsfaktoren kunne han beregne antall virus i den opprinnelige løsningen.[11] Han innså at han hadde oppdaget en ny form av virus og utmyntet senere termen «bakteriofag».[12][13]

Mellom 1918 og 1921 oppdaget d'Herelle forskjellige slags bakteriofager som kan infisere flere andre bakterier, inklusive «Vibrio cholerae».[10] Bakteriofager skulle kunne brukes for behandling for sykdommer som tyfus og kolera, men denne mulighet ble glemt med utviklingen av penicillin.[12]

Forskning 1930–1940Rediger

På 1930-tallet kunne Christopher Andrewes (1896–1988) og andre bevise at bakteriofager var virus. De viste at disse virus adskilte seg i størrelse og i sine kjemiske og serologiske egenskaper.

I 1940 ble det første elektronmikrografiet av en bakteriofag produsert, og dette stanset skeptikere som hadde hevdet at bakteriofager var relativt enkle enzymer og ikke virus.[14] Mange andre slags bakteriofager ble raskt oppdaget og viste seg infisere bakterier uansett hvor de fantes.

Den tidlige forskningen ble avbrutt av andre verdenskrig. D'Herelle ble internert av Vichyregjeringen frem til krigsslutt.[15]

Senere forskningRediger

På 1950-tallet gjorde Alfred Hershey og Martha Chase viktige oppdagelser om replikasjon av DNA under sine studier på en bakteriofag som heter T2. Dette ekperiment kalles Hershey-Chase-eksperimentet.[7] De viste i 1952 at nukleinsyren alene i et bakterievirus (en bakteriofag) som inneholdt DNA var det som gjorde at all informasjon ble videreført for produksjon av nye viruspartikler.[2] Siden da har studiene av bakteriofager gitt innsikter om å slå på og stenge av gener og en brukbar mekanisme for å innføre fremmede gener i bakterier og mange andre grunnleggende mekanismer for molekylærbiologi.[16]

ReferanserRediger

  1. ^ The Microbe 1984
  2. ^ a b c d e f Kort om virus. Fri tanke. 2013. s. 13–15. ISBN 978-91-86061-65-4. 
  3. ^ . PMC 1451274 . PMID 2684378. 
  4. ^ . PMID 11482006. doi:10.1353/pbm.2001.0051. 
  5. ^ . PMC 1451363 . PMID 2673502. 
  6. ^ . PMC 2892770 . PMID 20589188. 
  7. ^ a b c d e Desk Encyclopedia of General Virology. 2009. s. 3. 
  8. ^ Nationalencyklopedin. Bd 16. Höganäs: Bra böcker. 1996. s. 521–522, "virologi". ISBN 91-7024-619-X. 
  9. ^ Nobelprize.org, Nobelprisen i fysiologi eller medisin 1969
  10. ^ a b Desk Encyclopedia of General Virology. 2009. s. 4 Tabell 1. 
  11. ^ . PMID 17855060. doi:10.1016 / j.resmic.2007.07.005 Sjekk |doi=-verdien (hjelp). 
  12. ^ a b Desk Encyclopedia of General Virology. 2009. s. 4. 
  13. ^ «The antagonistic microbe can never be cultivated in media in the absence of the dysentery bacillus. It does not attack heat-killed dysentery bacilli, but is cultivated perfectly in a suspension of washed cells in physiological saline. This indicates that the anti dysentery microbe is an obligate bacteriophage». Felix d’Herelle (1917) «En usynlig mikrobe som er antagonistisk mot dysenteri-bacillus» (1917) Comptes rendus Acad. Sci. Paris Lest 12. desember 2019
  14. ^ Desk Encyclopedia of General Virology. 2009. s. 3–5. 
  15. ^ Desk Encyclopedia of General Virology. 2009. s. 5. 
  16. ^ Desk Encyclopedia of General Virology. 2009. s. 5–10 Tabell 1.