Arvsmassan kartlagd i bakterien som sprider harpest

I internationellt  forskningssamarbete har FOI bidragit till kartläggning av hela arvsmassan hos den farliga infektionssjukdomen harpest.

Den farliga infektionssjukdomen harpest, även kallad tularemi, drabbar främst gnagare men smittan kan också överföras till människan. I händerna på terrorister eller skurkstater anses harpestbakterien, Francisella tularensis, vara ett av de mest fruktade biologiska vapnen. Endast tio bakterieceller av den farliga varianten typ A räcker för att insjukna och i värsta fall dö om man drabbats av lunginflammation.

Ett omfattande internationellt forskningssamarbete, där FOI har haft en ledande roll, har nu resulterat i att hela arvsmassan hos bakterien är kartlagd. Sammanlagt har tio forskningsinstitut och universitet i Sverige, USA och England deltagit i projektet. Från svensk sida har förutom FOI även Umeå Universitet och Uppsala Universitet deltagit.

Harpest förekommer naturligt över större delen av norra halvklotet. Dessbättre finns den farligaste varianten, typ A, inte i Sverige. Men även om vår mildare sort, typ B, inte är dödlig kan man ändå bli rejält sjuk av en infektion. Det kan många människor intyga exempelvis i Örebro, där större utbrott av sjukdomen ägde rum 2003. Att hela arvsmassans innehåll nu är känd innebär en milstolpe för harpestforskningen. Ett viktigt framtida mål är skapa ett vaccin mot harpest , som i dagsläget saknas. Kunskap om det genetiska innehållet är en förutsättning för ett sådant vaccin. Även för diagnostik och särskiljande och spårning av olika stammars ursprung är kunskap om arvsmassans sammansättning viktig.
 
Arvsmassans innehåll består i sammansättningen av byggstenarna som tillsammans bildar deoxyribonukleinsyra, DNA. Harpestbakteriens arvsmassa består av nästan två miljoner byggstenar och genom att analysera dessa hittades 1804 gener som kodar för de proteiner som utför det mesta av bakteriecellens arbete. Vissa gener som hittades kan delvis förklara hur bakterierna överlever inuti makrofager, en sorts immunceller hos människan där harpestbakterierna förökas och spridas i kroppen för att ge sjukdom. Intressant nog hittades också många gener som aldrig tidigare upptäckts hos någon levande organism. Deras förekomst kan tyda på att bakterien alstrar sjukdom genom hittills okända mekanismer. Vad de gör och varifrån harpestbakterien fått dem är därför okänt, något som forskningen kan ge svar på i framtiden. I delar av arvsmassan återfanns också DNA benäget att variera mellan olika stammar. En målsättning vid FOI är att kunna särskilja naturligt förekommande varianter från sådana som spridits i terrorsyfte. Dessutom vill vi kunna spåra ursprung av använda smittämnen, så kallad Forensisk mikrobiologi. Dessa variationsrika delar av arvsmassan utgör därför en viktig grundsten i FOI:s pågående arbete att bygga upp databaser över den naturliga variationen hos harpest. Som ett led i detta samarbetar vi med ett flertal amerikanska grupper för sekvensering av arvsmassan hos ett 15-tal ytterliggare harpeststammar.
 
Referenser:
Larsson, P et al. The complete genome sequence of Francisella tularensis, the causative agent of tularemia. Nat Genet. 2005 Feb;37(2):153-9