Mer än en miljon människor i tropiska länder drabbas av parasiten Leishmania varje år genom bett av infekterade sandflugor. De flesta människor utvecklar vanprydande – men inte livshotande – hudskador vid bettställena. Men om parasiten sprider sig till de inre organen, det orsakar en sjukdom som kallas visceral leishmaniasis, som dödar cirka 30, 000 personer varje år.
Stephen Beverley, Marvin A. Brennecke professor och chef för institutionen för Molekylär mikrobiologi vid Washington University School of Medicine i St. Louis, är en världsexpert på den dödliga parasiten. Han studerade Leishmanias grundläggande biologi när han på ett serendipitalt sätt föryngrade området för parasitvirologi. Tillsammans med mångårig samarbetspartner Nicolas Fasel från universitetet i Lausanne i Schweiz, och andra kollegor, Beverley upptäckte att Leishmania-parasiter infekterade med ett virus – kallat Leishmaniavirus – orsakar betydligt värre sjukdomar än de utan virus. Andra forskare visade senare att virus i relaterade parasiter som Trichomonas, som orsakar vaginala infektioner, och potentiellt Cryptosporidium, som orsakar diarré, kan också förvärra sjukdomen.
Beverley pratade om parasitvirologins begynnande fält och hans senaste tidning, en evolutionär studie som tyder på att Leishmanias virus kan ha hjälpt parasiten att infektera ryggradsdjur. Tidningen publicerades veckan den 25 december Proceedings of the National Academy of Sciences .
Vad är parasitvirus?
Det har länge varit känt att parasiter, som alla andra varelser, har sin del av virus. Men under lång tid, ingen var intresserad av dem. Mycket få var smittsamma, de hade aldrig förknippats med några sjukdomar, och de avfärdades mer eller mindre som kuriosa. Men för sex eller sju år sedan, i processen att samla bevis för att svara på en annan fråga, vi – tillsammans med Fasels labb – upptäckte några riktigt bra bevis som visade att Leishmaniavirus har en roll i sjukdomar. Om en Leishmania-parasit bär på detta virus, det finns en allvarligare sjukdom, högre antal parasiter, och infektionen är mer benägen att metastasera. Det var inte det vi ville studera, men du följer vart uppgifterna går. Uppgifterna tog oss hit, och vi gick.
Hur förvärrar parasitvirus parasitsjukdomar?
Det är viktigt att komma ihåg att människor inte är infekterade med både en parasit och ett virus. Snarare, människor är infekterade med en parasit som har ett virus gömt inuti sig. Vad vi tror händer är att immunceller dödar vissa invaderande parasiter, släpper ut viruset. Kroppen genererar sedan ett immunsvar för att bekämpa viruset. Men när du är infekterad med en parasit, detta är fel typ av immunsvar. Det dödar inte parasiten; det verkar hjälpa parasiten att göra sjukdomen värre.
Kan du minska parasitsjukdomar genom att bli av med viruset?
Det tycker vi, och vi försöker göra det på två sätt. Ett, vi vet att läkemedelsbehandling är mer sannolikt att misslyckas hos personer som är infekterade med Leishmania som bär på ett virus. Eftersom viruset ökar antalet parasiter, vi tror att ett sådant scenario skulle kräva en högre dos för att döda dem alla. Så vi pratar med arbetare i länder där parasiten är endemisk för att utveckla ett screeningprogram för att identifiera personer infekterade med Leishmania-parasiter som bär på Leishmaniavirus. De kunde då behandlas med en högre dos medicin. Det andra vi försöker göra är att bota parasiten av viruset. Vi har hittat några antivirala föreningar som fungerar utmärkt i en odlingsrätt, och vi utvärderar om de kan bli av med virus som finns inuti parasiter som finns inuti djur – och, potentiellt, som finns inom människor.
Vad lärde du dig av att kartlägga parasitvirusens evolutionära historia?
Leishmania härstammar från parasiter som infekterar insekter, och först sent i evolutionen lärde den sig hur man infekterar ryggradsdjur och sedan människor, och bli ett problem för oss. Denna studie startade som en undersökning av en familj av insektparasiter relaterade till Leishmania, som vi framförde i samarbete med ett team under ledning av Vyacheslav Yurchenko i Tjeckien. Men sedan ifrågasatte vi om dessa insektsparasiter kunde bära virus. Många forskare gör fantastiskt arbete med virusupptäckt, men väldigt få har jagat runt i dessa udda parasiter. När vi gjorde det, vi hittade många nya virus, flera av dem var ganska unika. Men lika intressant är det vi inte hittade – specifikt, släktingar till Leishmaniavirus i mer släktingar. Detta tyder på att Leishmania förvärvade Leishmaniavirus ungefär samtidigt som den lärde sig att parasitera ryggradsdjur.
Vi var glada över att finna att en viral grupp som är vanlig i insektsparasiterna inkluderade virus som är avlägset besläktade med bunyavirus, som ofta är djurpatogener. Vi döpte det nya parasitviruset som invaderade insektsparasiterna "Leishbunyavirus, " eller LBVs. Medan de LBVs som infekterade parasiter i insekter var ganska lika andra bunyavirus, i pågående arbete har vi funnit att LBV i Leishmania har genomgått stora förändringar som återigen verkar vara relaterade till ökad virulens, via en helt annan mekanism än i det ursprungliga Leishmaniaviruset.
Så vi har två bevis som tyder på att något hände med virusen samtidigt som parasiten gjorde språnget från insekter till ryggradsdjur. Det är mycket svårt att bevisa en roll för virus i sjukdomar genom att studera evolution, men de två virala "hoppen" vi har upptäckt ger en stor bekräftelse på vårt experimentella arbete, vilket visar att dessa virus bidrog till ökad Leishmania-parasitöverlevnad och sjukdomspatologi hos ryggradsdjur. Kanske utan att dessa virus verkar djupt i evolutionen, dessa sjukdomar skulle ha blivit mycket mindre allvarliga och fruktansvärda än de är nu.
