Smart teknik öppnar för högkänslig virusspårning

Årliga vaccinationer mot säsongs­influensa har blivit ett sätt att skydda äldre och sköra i samhället. Men fram­tagandet av nya influensavacciner är både dyrt och tidskrävande. Det finns därför ett stort behov av snabba och pålitliga sätt att kunna upptäcka nya virus och virus­varianter så att vacciner och andra läke­medel hinner produceras i tid.

– En stor begränsning med dagens tester och vacciner är att de ligger steget efter. Vi vet att det kommer influensa­utbrott varje år, och nya pandemier med ungefär 15 års mellanrum. För att vara rustade för det här behöver vi kunna upptäcka nya virus snabbare, säger Yulia Sergeeva, forskare vid institutionen för biomedicinsk vetenskap.

Ett SAM, self-assembled monolayer, kan beskrivas som ett tunt två­dimensionellt lager eller en molekyltunn film, där alla molekyler är orienterade i en bestämd riktning. Forskare vid Malmö universitet har i tidigare projekt skapat lager med den specifika egenskapen att de snabbt kan fästa eller lossna från en yta vid en pH-förändring. Lagren är reversibla och kallas därför rSAM. Detta gör att ett rSAM kan fungera som en yta som virus kan fästa och lossna från – som en magnet.

Härmar viruset

Yulia Sergeeva och hennes kollegor använder nu tekniken för att utveckla robusta och billiga sensorer som kan upptäcka influensavirus. På rSAM-lagren sätter de amidiner, ett slags kemisk förening som i detta fall består av sialinsyra, som normalt finns på cellens yta, och som kan fästa vid proteinet hemagglutinin.

– Hemagglutinin finns på influensa­virusets yta och hjälper viruset att fästa på cellers yta. Det interagerar med sialinsyra på cellytan. Vi har använt amidinerna för att försöka härma den här processen, förklarar Yulia Sergeeva.

– Med rSAM kan vi både detektera och faktiskt också blockera viruset. Om vi fäster en nanopartikel vid hemagglutininet så kan det inte interagera med sialinsyran på cellytan – alla bindningar är upptagna. Det innebär att vi förhindrar viruset från att fästa; med andra ord ett mer avancerat sätt att förhindra infektion. Virus­et kan inte spridas vidare. Nanopartiklarna skulle kunna administreras via ett läke­medel, något som idag undersöks bland annat mot SARS-CoV-2.

Kan upptäcka små mängder virus

I ett parallellt projekt använder forskarna rSAM för att upptäcka livsmedelsburna virus. Eftersom noroviruset, som orsakar vinterkräksjuka, och andra liknande virus ofta muterar innebär det att vården ställs inför nya utmaningar varje ny säsong. Det som fungerade på en tidigare virusstam är inte lika effektivt på en ny.

– Till skillnad från andra tester kan våra sensorer detektera okända virus, inte bara en specifik variant. Fördelen med våra sensorer är också att de kan upptäcka väldigt små mängder av virus vilket öppnar för en förbättrad och snabbare diagnostik.

Både aktörer från privat och offentlig sektor ingår som samarbetspartners i forskningsprojektet, däribland Livsmedelsverket. Myndigheten använder idag PCR-tester för virusanalys av vatten, något som är både dyrt och tidskrävande.

– PCR-testning är träffsäkert men tar tid. Vi behöver hitta alternativa metoder som är både snabba och tillförlitliga. Då kan vi också ligga steget före nya pandemier och förhoppningsvis på­skynda framtagandet av nya vacciner, säger Yulia Sergeeva.

Text: Anna Dahlbeck