I takt med at verdensnyhederne om coronavirus-pandemien fortsætter med at udfolde sig, er samfundets kollektive viden om og interesse for vira steget. Men hvem opdagede den første virus? Hvordan vidste de, hvad de skulle lede efter? Hvorfor er virus så gode til det, de gør?
Vira er meget nysgerrige væsner. De er ekstremt små væsener; endnu mindre end bakterier. De kan ikke bevæge sig eller formere sig uden hjælp fra en levende vært. Selv om det stadig er omdiskuteret, siger nogle, at denne egenskab hos virusser teknisk set diskvalificerer dem fra at være “levende”, da de forkaster to af de fem videnskabelige betingelser for liv. Når virus ikke inficerer en vært, betragtes de i det væsentlige som inaktive eller “inaktive”, men når de inficeres, bliver de aktive i værten. Virusser er i stand til denne form for adfærd på grund af deres unikke biologiske sammensætning.
Virus er de ultimative rejsende og har således mestret færdigheden i effektiv “pakning”. En virus har en særlig slags “rejsekuffert”, som de altid har med sig: et genom, der koder information (det kan være DNA eller RNA) sammen med en proteinbelægning, der beskytter den genetiske information, kaldet et kapsid, som beskytter den genetiske information. Kapsidet er ansvarlig for, at en virus kan binde sig til en celle og trænge ind og inficere værten. Nogle gange er capsiderne dækket af et fedtet, olieagtigt lag, der består af værtscellens cellemembran. Dette kaldes en “kuvert”. Virus med en kuvert (som f.eks. COVID-19) er særligt modtagelige over for sæbe, da sæbe opløser dette fedtede lag.
Virus inficerer en vært ved at trænge ind i cellerne og indsætte sine egne gener i værtens genom. Derefter går virussen ind i en hvilende fase, hvor den bruger de ressourcer, som værten stiller til rådighed, til at fremstille flere vira . Til sidst brister cellen enten, og virusserne slipper ud, eller også “springer” de ud i små bobler, der er lavet af dele af cellens ydre. Med alle disse unikke træk og camouflerende egenskaber er det ikke underligt, at det tog forskerne indtil det 19. århundrede at gøre den første opdagelse af en virus, og selv da var de stadig ikke sikre på, hvad de havde fundet!
Dmitry Ivanovsky var stadig studerende i 1887, da han begyndte sit arbejde med tobaksmosaiksygdommen (som senere blev omdøbt til tobaksmosaikvirus), som førte til den første opdagelse af en virus. Sygdommen viste sig at få fat i tobaksplanterne tidligt i deres vækstcyklus og ramte oftest tobaksplanter i Holland, hvilket forårsagede et grønt og brunt mosaikmønster på de angrebne blade. Ivanovsky begyndte sin forskning ved at gentage og verificere eksperimenter udført af Adolf Mayer, hvor han tog syge blade, drænede deres saft og sprøjtede saften ind i et sæt sunde planter. Op til 80 % af de sunde planter blev derefter inficeret i disse eksperimenter.
Ivanovsky begyndte at udbygge dette eksperiment. Han opdagede, at tobaksplanter ville få sygdommen, hvis han knuste døde blade i deres jord, men ikke hvis han dyrkede syge planter ved siden af sunde planter. Ivanovsky troede oprindeligt, at sygdommen var bakteriel, og derfor udformede han et eksperiment, hvor den syge saft fra en tobaksplante blev filtreret gennem Chamberlins Candle (et trykrør med et keramisk/porcelænsfilter, der er designet og bevist til at filtrere bakterier fra, og som fungerer på samme måde som en moderne vandrensningsmaskine). Efter at have filtreret saften sprøjtede Ivanovsky saften ind i sunde tobaksblade. Da de sunde planter begyndte at vise tegn på infektion, beviste Ivanovsky, at bakteriel filtrering af sygdomssaft ikke forhindrede sygdommen, og at den inficerende organisme derfor måtte være ulig nogen bakterier, som de havde set før. Ved at forsøge at dyrke det mystiske agens på en bakteriel madgel kaldet agar gav Ivanovsky desuden beviser for, at det agens, der inficerede tobaksplanterne, snarere var en partikel end en væske. Han konkluderede, at sygdommen snarere var forårsaget af enten et levende væsen eller et stort molekyle, der ikke kunne bevæge sig gennem jorden eller passere let ind i cellerne.
Ivanovsky afsluttede sin forskning i sagen og fremsatte sin påstand i sin afhandling ” Concerning the Mosaic Disease of the Tobacco Plant” fra 1902. Dmitry konkluderede tre hovedudsagn i sin afhandling: 1) Saften fra syge planter var smitsom 2) Når den inficerede plantesaft opvarmes, er den ikke længere smitsom (varme denaturerer RNA og proteinerne virus, hvilket i det væsentlige dræber dem, så dette giver mening), og 3) “At, i betragtning af fraværet af svampe og andre parasitter, kan infektion gennem bakterier” forårsage sygdommen.
Ja, det læste du rigtigt. Selv Dmitrij Ivanovskij mente, at årsagen til tobaksmosaiksygdommen var et resultat af nogle “mikrobakterier” eller et toksin, der blev udskilt af det bakterielle agens. Det var først, da teknologiske fremskridt i begyndelsen og midten af det 20. århundrede gjorde det muligt for forskere at tage de første billeder af virus, at vi kunne visualisere og identificere tobaksmosaikvirus og dermed skelne det fra andre levende væsener som f.eks. bakterier, parasitter og svampe.
Siden deres opdagelse har virus haft ry for at være stadig mere vildledende, men det er på grund af Dmitry Ivanovskys (og Adolf Mayers) tidlige arbejde, at videnskabsfolk er i stand til at forstå virussygdomme fortsætte søgningen efter livsreddende vacciner mod uhelbredelige sygdomme som COVID-19 og andre sygdomme, der påvirker samfund over hele verden.
Supplerende referencer
https://www.britannica.com/biography/Dmitry-Ivanovsky
https://www.apsnet.org/edcenter/apsnetfeatures/Documents/2008/Ivanowski1892.pdf
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC408320/pdf/bactrev00200-0002.pdf
1203660cookie-checkHvordan opdagede vi den første virus? Dimitri Ivanovskys genfinding af årsagen til tobaksmosaiksygdommen førte i sidste ende til opdagelsen af den første virus.ja