I takt med att världsnyheterna om coronavirus-pandemin fortsätter att utvecklas har samhällets kollektiva kunskap och intresse för virus ökat. Men vem upptäckte det första viruset? Hur visste de vad de skulle leta efter? Varför är virus så bra på det de gör?
Virus är mycket nyfikna varelser. De är extremt små varelser; till och med mindre än bakterier. De kan inte röra sig eller föröka sig utan hjälp av en levande värd. Även om det fortfarande är omdiskuterat, säger vissa att denna egenskap hos virus tekniskt sett diskvalificerar dem från att vara ”levande”, eftersom de förkastar två av de fem vetenskapliga villkoren för liv. Virus som inte infekterar en värd anses i huvudsak vara inaktiva eller ”inerta”, men när de infekteras blir de aktiva i värden. Virus kan ha ett sådant beteende på grund av sin unika biologiska sammansättning.
Virus är de ultimata resenärerna och har därför bemästrat färdigheten att effektivt ”packa”. Ett virus har en speciell sorts ”resekit” som de alltid bär med sig: ett genom som kodar information (detta kan vara DNA eller RNA) tillsammans med ett proteinhölje som skyddar den genetiska informationen, ett så kallat kapsid. Kapsiden är ansvarig för virusets förmåga att binda sig till en cell och ta sig in i cellen för att infektera värden. Ibland är kapsidorna täckta av ett fett, oljigt lager som består av värdcellens cellmembran. Detta kallas för ett ”hölje”. Virus med kuvert (t.ex. COVID-19) är särskilt känsliga för tvål, eftersom tvålen löser upp detta feta lager.
Virus infekterar en värd genom att ta sig in i celler och föra in sina egna gener i värdets arvsmassa. Därefter går viruset in i en vilofas och använder de resurser som värden tillhandahåller för att tillverka fler virus . Så småningom spricker antingen cellen och virusen flyr, eller så ”knoppar” de av i små bubblor som består av delar av cellens utsida. Med alla dessa unika egenskaper och kamouflagegenskaper är det inte konstigt att det dröjde ända till 1800-talet innan forskarna gjorde den första upptäckten av ett virus, och även då var de fortfarande inte säkra på vad de hade hittat!
Dmitrij Ivanovskij var fortfarande student 1887 när han påbörjade sitt arbete med tobaksmossasjukdomen (som senare döptes om till tobaksmosavirus), vilket ledde till den första upptäckten av ett virus. Sjukdomen verkade få fäste i tobaksplantor tidigt i deras tillväxtcykel och drabbade oftast tobaksplantor i Holland och orsakade ett grönt och brunt mosaikmönster på de drabbade bladen. Ivanovsky inledde sin forskning genom att upprepa och verifiera experiment som utförts av Adolf Mayer där han tog sjuka blad, tömde deras växtsaft och injicerade växtsaften i en uppsättning friska plantor. Upp till 80 procent av de friska plantorna blev då infekterade i dessa experiment.
Ivanovsky började utvidga detta experiment. Han upptäckte att tobaksplantor fick sjukdomen om han krossade döda blad i deras jord, men inte om han odlade sjuka plantor bredvid friska plantor. Ivanovsky trodde ursprungligen att sjukdomen var bakteriell och utformade därför ett experiment där den sjuka saften från en tobaksplanta filtrerades genom Chamberlins Candle (ett tryckrör med ett filter av keramik och porslin som utformats och visat sig filtrera bort bakterier och som fungerar ungefär som en modern vattenrenare). Efter att ha filtrerat saften injicerade Ivanovsky saften i friska tobaksblad. När de friska plantorna började visa tecken på infektion bevisade Ivanovsky att bakteriefiltrering av sjukdomssaft inte förhindrade sjukdomen, och därför måste den infekterande organismen vara olik alla bakterier som de hade sett tidigare. Genom att försöka odla det mystiska agenset på en bakteriell matgel som kallas agar, gav Ivanovsky dessutom bevis för att agenset som infekterade tobaksplantorna snarare var en partikel än en vätska. Han drog slutsatsen att sjukdomen troligen orsakades av antingen en levande varelse eller en stor molekyl som inte färdades genom jorden eller passerade lätt in i cellerna.
Ivanovsky avslutade sin forskning i frågan och lade fram sitt påstående i sin avhandling ” Concerning the Mosaic Disease of the Tobacco Plant” från 1902. Dmitry drog tre huvudsakliga slutsatser i sin avhandling: 1) Saften från sjuka växter var smittsam. 2) När den infekterade saften värms upp är den inte längre smittsam (värme denaturerar virusens RNA och proteiner, vilket i princip dödar dem, så detta är logiskt), och 3) ”Att med tanke på frånvaron av svampar och andra parasiter, kan infektion genom bakterier” orsaka sjukdomen.
Ja, du läste rätt. Till och med Dmitrij Ivanovskij själv trodde att orsaken till tobaksmosaiksjukdomen var resultatet av någon ”mikrobakterie” eller ett toxin som utsöndras av det bakteriella agenset. Det var inte förrän tekniska framsteg i början och mitten av 1900-talet gjorde det möjligt för forskare att ta de första bilderna av virus som vi kunde visualisera och identifiera tobaksmosaikviruset och därmed skilja det från andra levande varelser som bakterier, parasiter och svampar.
Sedan de upptäcktes har virus haft rykte om sig att vara alltmer bedrägliga, men det är tack vare Dmitry Ivanovskys (och Adolf Mayers) tidiga arbete som vetenskapsmännen kan förstå virussjukdomar fortsätta sökandet efter livräddande vacciner mot obotliga sjukdomar som COVID-19 och andra som drabbar samhällen runt om i världen.
Att ytterligare referenser
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-checkHur upptäckte vi det första viruset? När Dimitri Ivanovsky hittade orsaken till tobaksmosaiksjukdomen ledde det så småningom till upptäckten av det första viruset.Ja.