Tentamensfrågor Flashcards
Ett lipidhöljeförsett RNA-virus med glykoproteiner sittandes i dess hölje infekterar
en cell genom att fusera med cellmembranet.
Vilka patogenigenkänningsreceptorer (PRR) och patogenassocierade molekylära
mönster (PAMP) kan vara aktuella?
Den första interaktionen mellan PRRs och PAMPs med denna cell är extracellulära TLRs.
Då detta är ett RNA virus samt att det är “entry” via fusering betyder det att capsiden
& genomet befinner sig i cytoplasman. Om det är ett dubbelsträngat RNA virus så kan
MDA-5 binda virala genomet och inducera interferoner (alfa/beta). Även RIG-1 kan
känna igen dsRNA, aktiveras och aktivera interferon induktion. RIG-1 känner även igen
trifosfo-RNA, dvs RNA i cytoplasman som saknar 5’ CAP:en, om RNA-viruset i fråga
saknar detta kan även detta leda till interferoninduktion. Det finns även intracellulära
TLRs som kan känna igen virusinfektion. (Om det är ett retrovirus som producerar DNA
så kan cGAS och polymerase III känna igen det om det råkar hamna fritt i cytoplasman).
Vad är resultatet i den PRIMÄRT infekterade cellen av att ett PRR känner igen ett
PAMP?
Primärt är resultatet interferoninduktion, vilket innebär att stressgenerna interferon α/β
kommer att induceras & frisättas för autokrin och parakrin signalering. (Om dessa
interferoner binder interferonreceptorer på en cell så aktiveras antiviralt tillstånd
(förutsatt att cell inte är infekterad med ett virus som kan hämma signaleringen från
interferoner receptorer eller ISG-genernas uttryck).
Det finns 2 stycken olika profylaktiska HPV-vaccin som bägge ger ett ca 70%
skydd mot livmodershalstappscancer (cervixcancer).
Vilka är det?
Cervarix & Gardasil
Vad består de gemensamt av och vad skiljer dem åt?
Dessa består av det huvudsakliga kapsd proteinet L1. Cervarix består av L1 från från HPV 16 och 18 vilket skyddar mot de flesta cancer typer.
Gardasil-4 innehåller L1 från HPV 16, 18, 6 och 11 och skyddar även mot 90% av genitala vårtor.
Gardasil-9 HPV16, 18, 31, 33, 45, 52, 58, 6 och 11 och skyddar mot 90% av cervikal, vulvar, vaginal och anala cancertyper.
Vid framställning har man utnyttjat L1’s förmåga att “self-assemble” så vaccinet består av tomma virus kapsider (Virus like particles) som kan dra igång ett immunförsvar.
Varför ger de inte skydd mot HPV generellt?
Det beror på att det finns flera olika serotyper av HPV, därför induceras ej ett
immunsvar som kan känna igen alla HPV typer efter vaccination med komponenter av
HPV 16 & 18. Det är en liten korsreaktivitet mellan specifika antikroppar och många HPV varianter.
Det är även så att vaccination efter etablerad HPV infektion inte verkar hjälpa med att
slå ut den presistenta infektionen
Vilket är orsaken till att virus, redan vid inbindning till en målcell, kan inducera
intracellulära processer.
Därför att virus har evolverat för att infektera cellulära organismer / microorganismer.
Det betyder att de har förskaffat sig genom evolution, ligander som kan binda våra
cellulära receptorer. Dessa ligander är generellt glykoproteiner som kan aktivera
intracellulära kaskader och inducera endocytos osv.
Även cellulära organismer har evolverat för att möta virus i denna kamp. Denna
evolution har bland annat inneburit att celler har förskaffat sig extracellulära receptorer
för igenkänning av virus. En familj av sådana receptorer är Toll-like receptors (TLRs).
Vilket är orsaken till att virus, redan vid inbindning till en målcell, kan inducera
intracellulära processer. (mitt svar)
de receptorer som virus binder till är normala cellulära receptorer som normalt medierar någon form av signalkaskad vid ligandbindning, många olika molekyler lokaliserade i cellens plasma membran kan mediera attachment och agera receptor för virus. Dessa är proteiner , lipider, och kolhydrater som har sina egna cellulära funktioner och är endast tillfälligt utnyttjas av virus. Virus/receptor bindning kan mediera ex konformations ändringar, trigga cellsignaleringsvägar eller mediera endocytos
Vilket virus orsakar vanligtvis körtelfeber? Beskriv den process och de aktiviteter
detta virus har som kan leda till de symptom som givit sjukdomen sitt namn.
Det virus en vanligtvis menar är Epstein-Barr Virus (EBV), även Cytamegalovirus (CMV)
kan orsaka “mild” körtelfeber. Det flesta primära infektioner sker i barndomen och leder till asymptomatiska infektioner. EBV tar sig till en ny värd via det mukösa epitelet i
svalg/luftvägar och där infekterar de naiva B-celler. EBV kommer sedan att inducera
proliferation av dessa naiva-B celler som om de hade aktiverats mha BCR och
antigenigenkänning. Primär infektion av B-celler kommer ha latensprogram lll, viktiga proteiner i denna process är latensgenerna LMP1 & LMP2.
När dessa B-celler prolifererar kommer även CTL- & NK-celler öka för att kontrollera den
ökande massan av infekterade B-cellerna. Detta leder till feber, inflammation och
svullnad av det lymfoida systemet (körtlar) som är associerat med körtelfeber. På
föreläsningen pratade vi om att ~1/100.000 infekterade B-celler bildar minnes B cell.
Denna EBV infekterade minnes B cell kan sedan reaktiveras senare i livet för att orska
sjukdom.
I våra celler utgör kromosomernas ändar åtminstone två problem. Vilka? Hur löser
DNA virus motsvarande problem?
En brukar tala om “end strand problem” med vilket en menar problematiken med att
replikera hela vägen ut på de linjära DNA-ändarna. Eftersom vårat cellulära system inte
klarar av detta så använder vi oss av telomeras, ett enzym som elongerar ändarna så
att vi inte tappar “för mycket” information under replikation.
DNA virus kan lösa detta problem genom att använda sig av:
1. Bidirektionell replikation av cirkulärt genom (plasmid replikation) (t.ex. HPV)
2. Rolling circle replikation - skapa concatemeriskt DNA som sedan klyvs genom ut ur
denna DNA molekyl (HPV)
3. Strand displacement and panhandle - Replikera en DNA sträng och mha linjär
replikation sedan mha LTR så kan genomet bilda ett “panhandle” genom att DNA
strängens ändar är komplementära. Då kan replikation börja på nytt och virus har bildat
2 semikonservativa genom.
Att ha ändar på sitt genom gör det susceptibellt för exonucleaser. Detta “löser” en del
virus genom att använda sig av en proteinprimer som sitter kvar och skyddar genomet
(t.ex. Adenovirus TP och Poliovirus VPg).
Ett annat problem som det innebär att ha DNA genom är att en måste ha en primer för
att påbörja replikation av genomet.
Vi har pratat om 3 virala lösningar på detta
1. Proteinprimer - Adenovirus och Poliovirus
2. RNA primer - Polyomavirus
3. DNA primer - Poxvirus
Ändarna kan även trigga igång antiviralt försvar vilka virus utvecklat metoder för att hämma.
Vilka 2 hepatitvirus kan orsaka levercancer hos människa? Vilka olika virusfamiljer
tillhör de och hur smittar de oss?
Hepatit B virus kan orsaka levercancer hos människa. En virusfamilj som hör hemma här
är Hepadnevirus.
Hepatit B smittar via blod och kroppsvätskor t.ex. sex.
Hepatit C virus kan orsaka levercancer hos människa. En virusfamilj som hör hemma här
är flavivirus.
Hepatic C smittar också via blod och kroppsvätskor t.ex. sex.
Hur skulle ett högpatogent fågelinfluensavirus potentiellt plötsligt kunna erhålla
förmågan att snabbt spridas från människa till människa? Beskriv minst 2 möjliga
scenarion.
Fågelinfluensa virus använder sig av α2,3 bundet sialinsyra för inbinding och humant
influenza av α2,6 bundet sialinsyra. Ett annat problem är att fåglar är varmare än oss
~40
0C i tarmen där de infekteras av influensa medans vi är ~33
0C i över luftvägar där vi
generellt blir infekterade av influensa samt 37
0C i nedre luftvägar där i faktiskt har α2,3
bundet sialinsyra.
1. Ett möjligt scenario är att gris agerar “mixing vessel”.
Grisen utgör en bra miljö för “reassortment” mellan fågel och humana influensavirus.
Grisen har både α2,3 & α2,6 bundet sialinsyra i övre luftvägar samt de är 39
0C. En
skulle kunna tänka sig att ett högpatogent fågelinfluensa virus erhåller RNA segment
från humaninfluensa genom genetic reassortment (eller rekombination) vilket medför
smittsamhet bland människor. Förändringen av influensa genomet på detta vis brukar
betecknas “Genetic Reassortment/Recombination”.
2. Ett annat möjligt scenario är att ett högpatogent fågelinfluensa infekterar en
människa på en gång (detta är möjligt då vi har α2,3 bundet sialinsyra längre ned i
luftvägar), detta kräver dock generellt mycket högre titrar av virus men detta kan & har
åstakommits hos personer som arbetar nära med djur. Influensa är RNA virus vilket
innebär att de replikerar sig mha RNA beroende RNA polymeras, detta enzym saknar
proof reading vilket DNA polymeras generellt besitter. Detta innebär att replikationen
hos influensa är felbenägen och kommer att skapa många olika “genotyper” hos
dottervirus, där någon av dessa skulle kunna erhålla förmåga att binda α2,6 bundet
sialinsyra, ett sådant virus skulle selekteras i den mänskliga miljön och kunna bilda ett
högpatogent fågelinfluensa som kan smitta bland människor. Förändringen av influensa
genomet på detta vis brukar betecknas “genetic drift” och är kanske generellt inte
något en tänker på som snabba förändringar av genom.
Om du inte tycker att 2 kvalificerar som ett snabbt eller trovärdigt sätt kan människan i
fråga som blir infekterad med ett fågelinfluensa virus även vara coinfekterad med
humant influensavirus. Då kan reassortment/recombination ske inne i den människan och
bilda ett högpatogen fågelinfluensavirus som är smittsamt mellan människor.
Zoonotiska virus överförs till människan huvudsakligen via leddjursvektorer, men
ofta även direkt (via aerosol) från gnagar-exkrementer.
Vilka två grupper av leddjur är vanligast som vektorer, ange även ett
virus/sjukdom per grupp? Ange även minst 2 gnagararter som sprider zoonotiska
virus.
Vanligast bland leddjur som vektorer är:
1. Mygga - sprider t.ex. Sindbisvirus (Togavirus) som orsakar ockelbosjukan hos
människor (från fåglar)
2. Fästingar - sprider t.ex. TBEV (Flavivirus) som orsakar TBE hos människor (från
gnagare)
Två gnagararter som sprider zoonotiska virus är:
Skogssork & Deer-mouse
Även råttor är duktiga på att sprida zoonoser.
Varför kommer problemen med ”emerging infections” med största sannolikhet att
fortsätta att öka framöver och varför är tyvärr vi själva (människan) den största
orsaken till det?
Ekologiska förändringar: t.ex. skövling av regnskog
Globalt resande och handel - vi är bra på att sprida nya infektioner
Teknologi och industri - medför risk för kontamination
Sönderfall av sjukvården - t.ex. med krig och antroposofer
Förändring av beteende och demografi - Vi lever i större & större städer och tätare och tätare - perfekt för infektioner.
(Mikroorganismernas egna förändring)
Dessa fenomen existerar helt klart idag och förefaller inte att sluta inom en snar framtid,
kanske minst av allt folkökningen. Om vi “förser” infektionssjukdomar med fler värdar och
om vi dessutom packar in många av dessa nya värdarna, tätt, i miljonstäder så kommer
det att vara mer troligt med spridning och etablering av nya infektioner.
Förklara begreppen incidens och prevalens.
Prevalens: Förekomsten av en sjukdom i en befolkning vid en viss tidpunkt (antalet sjuka/ antalet susceptibla i befolkningen)
Incidens: Insjuknadsfrekvensen, hur många nya fall av en sjukdom som inträffar under en viss tidsperiod
Prevalensenmått används främst i samband med sjukvårdplanering eller studier av vårdbehov samt studier vid kroniska sjukdomar
Incidensmått används främst för akuta, kortvariga sjukdomar (svårare att fånga med prevalensmått) och vid studier av sjukdomsorsaker.
Redogör för antivirala läkemedels verkningsmekanismer; vilka olika steg i
infektionsprocessen kan hämmas? Ge också exempel på tre olika klasser av
läkemedel och deras verkningsmekanism.
- Inbindning och fusion - hämmar virus från att binda in till cell eller fusera/endocyteras
av värdcell. –> t.ex. Bindningshämmare :Maraviroc som binder CCR5 som gör att
HIV inte kan infektera makrofager. Fusionshämmare:Enfuvirtide som binder gp41 och
hämmar HIV fusion med värdcell - Uncoating - Hämma uncoating av virus - t.ex. Amantadine för influensavirus hämmar
M2 H
+-kanal ( nucleocapsiderna frisätts ej till cytoplasman) - Reverse transcription - Hämmar enzymet reverse transcriptase genom att binda
enzym eller hämma nukleinsyrasyntes genom att inkorporeras och omöjliggöra
elongering. NRTI - Zidovudine (AZT) eller NNTRI - Nevirapine. - Replikation - Hämma virus replikation (elongering) - Aciclovir hämmar Herpes virus
replikation då viralt thymidinkinas aktiverar aciclovir (nukleosidanalog). Inkorporeras i
genom och tillåter ej elongering. - Integration i värdcellsgenom (retrovirus) - Kan hämmas med integrashämmare
(enzymet som medierar integration) - Raltegravir för HIV. - Viral exit - Hämma virus från att lämna infekterad cell - Tamiflu (Oseltamivir) en
neruaminidase hämmare som hämmar frisättning av influensavirus. - Viral maturation - Hämmar viruset från att mogna till infektiöspartikel -
Proteashämmare - Indinavir eller saquinavir hos HIV.
Alla människor (åtminstone nästan alla) infekteras under barn- och ungdom med
polyomavirusen BKV och JCV och förblir därefter infekterade under resten av livet.
Så länge man har ett fungerande immunsystem orsakar virusen ingen känd
sjukdom, men små mängder virus produceras fortlöpande och återfinns i urinen.
Diskutera de mekanismer som gör att polyomavirus, vilka saknar en mekanism för
latens, kan orsaka livslångt kvardröjande infektioner.
Polyomavirus lyckas med att etablera livslånga infektioner genom att de är bra på att
undvika & motverka immunförsvaret. En brukar tala om immunologisk jämvikt då varken
immunsystem eller virus slår ut den andre. En annan anledning till att polyoma kan
etablera livslånga infektioner är att den kan infektera många olika celltyper från njure,
immunceller till i vissa fall oligodendrocyter och astrocyter. Då Polyomavirus infekterar
B- och T-celler blir det ännu svårare att rota ut infektionen då det både döljer viruset
och försvagar det existerande immunsystemet.
Ovanpå dessa egenskaper är polyoma bra på att få sina värdceller att proliferera
Small T Antigen
- Binder och hämmar Protein Phosphatase 2A (PP2A) vilket innebär att
signaleringskaskader som medieras med protein fosforylering blir “påslagna” för länge och
bidrar till mitogena signaler (via t.ex. MAPK)
Middle T Antigen
- Är membranbundet mha hydrofoba aminosyror men delar region av N-terminalen med
STAg och kan också binda och hämma PP2A.
- Kan binda och aktivera c-src ett cellulärt tyrosinkinas som fosforylerar MTAg som då
utgör bindningssite och aktivering för många proteiner med SH2 domäner. Några av dem
är PI3K som medverkar i aktivering av Akt/PKB som är en anti-apoptotisk signal. Även
PLCγ binds och aktiveras av MTAg och bidrar till bildning av PIP2 och IP3 som bland
annat också krävs för att aktivera Akt.
Large T Antigen
- Binder Riboblastoma (Rb) proteinet och frisätter E2F med hjälp av sin Cachaperon
domän J.
- Den binder även p53 och hämmar cellcykel arrest och eventuell apoptos.
- Den binder flertal cellulära proteiner och transkriptionsfaktorer som både påverkar
cellulär och viral transkription.
- Den binder ORI och rekryterar nödvändiga proteiner för replikation såsom Replication
protein A, Primase α (RNA-primer) osv.
- I fosforylerat tillstånd bildar LTAg hexamerar som har helicase-aktivitet och bidrar till
att det virala genomet kan replikeras mer än en gång vid s-fas.
Picornavirus har RNA-genom med positiv polaritet och replikation kan bara ske i
närvaro av ett viralt RNA-polymeras. Vissa RNA-virus bär med sig polymeraset i
viruspartiklarna.
Beskriv vilka steg som i picornavirus infektionsprocess måste ske innan
replikationen.
Först måste viruset infektera en värdcell, detta sker genom “porbildning” hos Poliovirus
som är ett Enterovirus C. (Den lämnar kapsidproteiner vid cellytan)
När viralt +RNA kommer in i cellen så måste den rekrytera det ribosomala maskineriet.
Det gör den genom sitt IRES-element som tillåter “ribosomal shunting” och translation
utan närvaro av 5’ CAP. Nu måste ett RNA-beroende RNA polymeras produceras som kan
utföra replikationen. Picornavirus inducerar även en vesikel där den kan utföra
replikationen, förmodligen för att undvika det antivirala försvaret. Nu kan RDRP replikera
genomet genom att först bilda ett replikativt intermediat (-RNA) och med det som
templat återbilda virala genomet (+RNA).
Vid RNA-replikationen bildas dubbelsträngade intermediärer. Förklara anledningen
till att dessa inte utlöser ett interferonsvar som förhindrar vidare replikation.
Picornavirus ( och så vitt jag vet alla +RNA virus) inducerar en vesikel där replikationen
kan pågå utan närvaro av PPRs.
Arvsmassor hos ryggradsdjur visar många spår från tidigare retrovirusinfektioner
under evolutionen i form av endogena retrovirus (ERV), som utgör ca 8% av
mänskligt DNA.
Vilka två händelser krävs för att ett retrovirus ska bli ett endogent retrovirus
(ERV)?
- Integration i en könscell.
2. Den könscellen måste sedan bilda en avkomma.
Beskriv två mekanismer hur integrerade provirus kan påverka värdcellens
genuttryck.
Cis-effekt
Provirus DNA:t kan agera:
1. Enhancer för cellulära gener
2. Promotor för cellulära gener
3. Splicing site för alternativ splicing vilket kan introducerar ett stopp-kodon
(trunkera) om det är i protein kodande region (eller ändrar läsram).
Trans-effekt
Provirus kan uttrycka protein som påverkar cellulära gener (t.ex. Tax som stimulerar IL2
receptor genen).
Beskriv skillnaden mellan ett levande vaccin och ett avdödat vaccin när det gäller:
a) Immunologiskt svar i kroppen (vilka celler engageras, skillnader i
antikroppstyper etc.).
b) Nämn en fördel och en nackdel var med levande vaccin och inaktiverat vaccin.
a) Levande vaccin - Här fås ett starkare immunsvar. Fler celltyper aktiveras och en får ett
starkare humoralt försvar. Denna typ av vaccin till skillnad från avdödat vaccin kan
även leda till bildning av IgA-antikroppar utöver IgM och IgG antikroppar som kan bildas
vid båda typer av vaccination. Levande vaccin kan även leda till bildning av polyclonala
antikroppar vilket inte nödvändigtvis händer hos avdödade vaccin om det endast är en
subenhet av mikroorganismen ingår i vaccin. I denna vaccinfrom aktiveras CTL och NKceller
samt T- & B-leukocyter. Denna typ av immunisering kan ge upphov till mild
sjukdom hos “friska” individer men även grav sjukdom hos immunsupprimerade.
Avdödat vaccin - Här får ett svagare immunförsvar jämfört med levande vaccin. Denna
typ av immunisering har inte visats ge upphov till IgA-antikroppar. Här aktiveras T och B
leukocyter men får ej samma aktivering av Cytotoxiska T-celler eller NK-celler. Denna
typ av immunisering ger sällan upphov till sjukdom.
b) Levande vaccin
- En kan använda lägre koncentrationer i vaccin eftersom en får bättre immunsvar (&
virus kan replikera sig).
- Eftersom en använder levande vaccin så kan de ge upphov till sjukdom.
Avdödat vaccin
-Kan eventuellt användas till riskgrupper som inte är möjliga att vaccinera med ett
levande vaccin.
-En får inte ett lika bra skydd mot infektion som en skulle få mha av ett levande vaccin.
Viruskapsiden är antingen uppbyggd med en ikosahedral eller helikal struktur.
Hur är ett helikalt virus uppbyggt?
Genom för helikala virus är oftast enkelsträngade, antingen DNA eller RNA. Helikala virus liknar en elongerad tub. Tobacco mosaic tubes är ett exempel på ett helikalt virus. Runt det enkelsträngade nukleinsyran sitter massor av kapsidprotein där alla protein binder tre nt. Proteinerna sitter i en helikal symmetri. En fördel med helikala virus är att de kan anpassa kapsiden till en massa olika längder på genomet, längre genom, längre kapsid. Symmetrin hos en helikal kapsid definieras av två parametrar; u, antalet subenheter/turn (varv) och p, förflyttningen längs helikala axeln mellan två subenheter.
Sammanfogning av helikala virus sker genom en mekanism kallad “travelling loop
assembly”. Hur fungerar denna mekanism?
Travelling loop assembly är en uppbyggnadsprocess som bygger på att
kapsidproteinerna som bygger upp helixen har en “fåra” i mitten där nukleinsyran kan
ligga. Proteinet är + laddad på insidan så att den kan associera med det - laddade
genomet medans utsidan på proteinet är + laddad vilket kan repilera genomet samt för
icke-höljdeförsedda virus även kan associera med den ofta - laddade cellytan på
målceller.
Genom att på ett genialiskt sätt utnyttja det sätt som adenovirus interagerar med
det cellulär tumörsuppressorproteinet p53 har forskare skapat ett konditionellt
replikerande adenovirus som har fått en selektiv förmåga att föröka sig i
cancerceller (onkolytiskt virus). Beskriv hur detta cancerspecifika virus fungerar.
Detta Adenovirus har modifierats genom att ta bort det möjligheten till att uttrycka det
virala proteinet E1B 55K.
Vid en Adenovirus infektion så driver E1A igång S-fas genom att det binder till
Riboblastoma proteinet (Rb) och frisätter den cellulära transkriptionsfaktorn E2F som
driver in cellen i S-fas. När detta sker så kommer cellens p53 system att aktiveras och
stanna cellcykeln och vid prolongerad cellcykelarrest även att leda till apoptos. I
wildtypen av Adenovirus så uttrycks E1B-55K, ett viralt protein som kan binda p53 och
hämma dess transkriptionella aktivitet. E1B 55k kan även binda p53 och i vissa fall
orsaka ubiquitin-medierad proteolytisk degradering av p53.
Då detta modifierade onkolytiska virus saknar förmåga att uttrycka E1B-55k så kommer
viruset inte att kunna replikera sig i celler som har fungerade p53. p53 råkar nämligen
vara ett av de vanligaste muterade proteinerna i cancerceller vilket gör att det
modifierade adenoviruset som inte skulle kunna replikera sig i “friska celler” troligtvis
kommer att kunna replikera sig i cancerceller eftersom de förser den med ett korrupt
p53-system vilket inte kommer att stanna cellcykeln eller tvinga cellen i apoptos vid
viral infektion. Då kan det modifierade adenoviruset (E1B-55k
-) att kunna replikera och
sprida sig selektivt bland cancerceller. Då Adenovirus är ett lytiskt virus så kommer det
även att döda de celler den infekterar, i detta fall cancerceller.
Problematiken med denna behandling är att cancerceller som slagit ut p53-systemet är
mutationsvänliga vilket innebär att om någon cancercell i värden muterar och blir ickepermissiv
för adenovirus infektion så kommer den att selekteras i cancerpopulationen.
Detta skulle t.ex. kunna vara en mutation som göra att CAR inte längre exponeras på
cellytan eller dylikt. För att minimera detta problem har dessa onkolytiska virus används
i kombination med konventionella cytostatika läkemedel.
Livscykeln hos retrovirus kan delas in i olika steg där det flesta stegen även återfinns bland andra virustyper. Vilka två specifika steg i viruscykeln skiljer sig mot andra virus och måste genomgås av retrovirus?
Det tv stegen som skiljer retrovirus från det flesta virus är reverse transcription och integrering. Retrovirus är RNA virus som integrerar sitt genom i värdcellens DNA. För att detta ska kunna ske måste omvandlas det virala ssRNA till dsDNA mha av det virala enzymet reverse transcriptas. Detta sker i cytoplasman efter att viruset “sprutat” in sitt genom i värdcellen. Reverse transcriptas kommer först bilda -ssDNA för att sedan skapa +ssDNA som bildar dsDNA även kallat provirus. Efter att proviruset bildats kommer ett annat viralt protein spela stor roll, integraset. Detta protein binder proviruset, lokaliserar det till kärnan och för in viruset där det integreras i värdcellens genom. Vart virala proviruset integreras vet man inte men man har sett korrelation mellan retrovirus DNA och regioner som innehåller mycket C och G.
Livscykeln hos retrovirus kan delas in i olika steg där det flesta stegen även återfinns bland andra virustyper. Redogör kortfattat principerna för hur två olika antivirala läkemedel verkar vid dessa steg.
NNRTI är ett läkemedel som direkt binder reverse transkriptas och hämmar dess anktiva site, ex Nevirapine.
NRTI är är nucleosid analoger med modifiering i 3’ som förhindrar fortsatt bindning till en ny nukleotid (chain terminators). ex Zidovudin, Abacavir. Dessa anloger behöver ofta bioaktiveras för att kunna omvandlas till nukleotider i kroppen.
Det finns även antiretroviraler som angriper integraset sk integrashämmare. Dessa förhindrar integrering av HIV genomet i värdcellens genom, ex Raltegravir.
Varför läker inte retrovirala virusinfektioner ut och virusreplikationen istället ökar när antiretroviral behandling avsultas?
Detta beror på att viruset är integrerat i värdcellens genom och “gömmer sig där”. Sedan angriper detta virus våra immunceller (CD4+). Finns det inte ett fungerande immunförsvar kommer viruset kunna replikera utan att stoppas.
Humant papillomavirus (HPV) har en mycket distinkt livscykel. Vilka typer av celler infekterar HPV?
HPV infekterar cellerna i basala lagret i huden (kutant) eller i mukosan (mucosal). Basala celler i stratum basale är cellerna som infekteras.
Vilken patogenigenkännningsreceptor (PRR) är den första att möjligen känna igen ett infekterande HPV?
HPVs genom består av dsDNA. DÅ viruset tas in i värdcellen via endocytos bör en endosomal PRR vara den första att upptäcka HPV. Toll-like receptor 9 (TLR9) känner igen DNA i endosomen.
Vad bestämmer när det olika faserna i HPVs livscykel sätter in?
Det är cellulära proteiner som styr HPVs genuttryck. Två promotorer används av HPV (early p97 och late p670). Viralt DNA tar sig in i kärnan där den bibehplls som en fri minikromosom. Tidiga gener transkriberas vilket inleder en initial replikations fas som resulterar i mellan 50-100 kopior DNA/cell cykel. Sedan replikeras genomet cirka en gång/cell cykel. Denna process kallas “plasmid replikation”. När den basala cellen differentieras till en epitelcell, blir det en explosionsartad DNA replikation känt som “vegetativ replikation”. Samtidigt som detta sker uttrycks “late genes” (L1 och L2).
I icke -differenetierade basal celler styr tidiga promotorn transkription av RNA som kodar för alla sex tidiga protein. Dessa tidiga transkript polyadenyleras vid ett tidigt poly A site (early pAE) och spliceas för att generera flera olika tidiga mRNA. Den sena promotorn är aktiv i differentierade celler. Några av de sena transkripten polyadenyleras vid det tidiga sitet (pAE) vilket ökar mRNA som kodar för E1 och E2. Dessa ökade nivåer av E1 och E2 bidrar till switchen från plasmid replikation till vegetativ replikation.
Beroende på vilken fas en HPV infektion befinner sig så använder HPV av olika typer av replikation. Vad kallas dessa faser och vad är mekanismen i varje?
Först sker en snabb replikation som sker oberoende av cell cykeln. Då behövs E7 för att cellen ska producera de enzymer och andra komponenter som HPV behöver till replikationen, och som annars bara finns tillgängliga i S fas.
Lite senare under HPVs livscykel (alltså lite längre upp i epitel-lagret) har nivåerna av E7 minskat och då saktar replikationen ner till att bara ske i den naturliga S fasen, dvs en gång per cell cykel. Till detta behövs alltså inte så mycket E7 då allt som behövs för replikation redan finns. Då får man ingen direkt ökning av antalet HPV genom i cellerna utan bara bibehåller den mängd som tidigare uppnåtts. Dessa genom används för att uttrycka HPVs proteiner.
I slutet ökar replikationen igen för att kunna tillverka nya viruspartiklar. Detta brukar kallas den vegetativa fasen, dvs då viruspopulationen “växer”. Denna fas är helt oberoende av S fasen också då det inte sker någon celldelning alls här. Här är replikationen mer kopplad till DNA damage response (DDR)-maskineriet, men de exakta mekanismerna är inte helt klara. Höga nivåer av E1/E2 behövs dock för denna fas och E6/E7 är istället involverat genom att direkt reglera/aktivera DDR.
Man tror att de två första faserna mest sker enligt “bi-directional replication” och den sista enligt rolling circle, men detta kan variera lite.
Varför är inte de nuvarande vaccinen på marknaden effektiva mot en etablerad HPV inducerad cervix cancer?
Vid cancer som induceras av HPV har HPV-genomet integrerats i värdcellens genom och blir inte åtkombart för immunförsvaret. I det stadiet spelar det ingen roll om vi vaccinerar oss eller inte.
Vad skulle ett terapeutiskt vaccin bestå av?
Ett terapeutiskt vaccin skulle kunna vara ett DNA-vaccin. DNA vaccin VGX-3100 innehåller 2 plasmider som innehåller optimerade konsensus gener av E7 och E6. Detta vaccin liknar genterapi då tanken är att dessa gener ska inserteras i värdgenomet. De ska koda för antivirala protein.
I virus familjen picornaviridae finns genuset eneterovirus i vilket flera medicinskt viktiga virus ingår. Nämn två virus som tillhör enterovirus.
Poliovirus och Coxsackievirus
