De bevindingen geven een beter begrip van hoe het virus door de maag en het darmstelsel komt. Voortgezet onderzoek kan antwoorden geven of deze eigenschap ook kan worden gebruikt om vaccins te maken die 'free rides' rijden en dus in eetbare vorm worden gegeven in plaats van als spuiten."
Lars-Anders Carlson, Onderzoeker, Universiteit van Ume
Het virus dat de onderzoekers hebben bestudeerd is een zogenaamd enterisch adenovirus. Onlangs is duidelijk geworden dat enterische adenovirussen een van de belangrijkste factoren zijn achter diarree bij zuigelingen, en er wordt geschat dat ze meer dan 50 doden, 000 kinderen onder de vijf jaar per jaar, voornamelijk in ontwikkelingslanden.
De meeste adenovirussen zijn respiratoir, dat is, ze veroorzaken luchtwegaandoeningen, terwijl de minder bekende enterische varianten van adenovirus in plaats daarvan gastro-intestinale aandoeningen veroorzaken. De enterische adenovirussen moeten daarom worden uitgerust om door de zure omgeving van de maag te gaan zonder te worden afgebroken, zodat ze vervolgens de darmen kunnen infecteren.
Met behulp van de geavanceerde cryo-elektronenmicroscoop die beschikbaar is in Umeå, de onderzoekers zijn er nu in geslaagd om zulke gedetailleerde beelden van een enterisch adenovirus te maken dat het mogelijk is om een driedimensionale puzzel te maken die laat zien hoe het virus eruit ziet tot op atomair niveau. Het virus is een van de meest complexe biologische structuren die op dit niveau zijn bestudeerd. De schil die het genoom van het virus beschermt bij verspreiding tussen mensen, bestaat uit tweeduizend eiwitmoleculen met in totaal zes miljoen atomen.
De onderzoekers konden zien dat het enterische adenovirus erin slaagt zijn structuur in principe onveranderd te houden bij de lage pH-waarde in de maag. Ze konden ook andere verschillen zien in vergelijking met respiratoire adenovirussen in hoe een bepaald eiwit in de schaal van het virus wordt veranderd, evenals nieuwe aanwijzingen voor hoe het virus zijn genoom in de schaal verpakt. Globaal genomen, het geeft een beter begrip van hoe het virus erin slaagt verder te gaan om ziekte en dood te veroorzaken.
"De hoop is dat je het vermogen dat dit onaangename virus heeft om te krijgen om te zetten in iets dat in plaats daarvan kan worden gebruikt als een hulpmiddel om ziekten te bestrijden, misschien zelfs COVID-19. Dit is een stap in de goede richting, maar het is nog ver weg ", zegt Lars-Anders Carlson.
Verschillende van de nieuwe vaccins die tegen COVID-19 worden getest, zijn gebaseerd op het genetisch gemodificeerde adenovirus. Vandaag, deze op adenovirus gebaseerde vaccins moeten worden geïnjecteerd om in het lichaam te werken. Als een vaccin in plaats daarvan gebaseerd zou kunnen zijn op enterisch adenovirus, het vaccin kan in eetbare vorm worden gegeven. Dit zou, natuurlijk, grootschalige vaccinatie mogelijk maken.
Het virus dat de onderzoekers hebben bestudeerd heet HAdV-F41. De studie is gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Science Advances. Het is een samenwerking tussen de onderzoeksgroepen van Lars-Anders Carlson en Niklas Arnberg aan de Universiteit van Umeå.