Hjem
Det medisinske fakultet
Nyhet | Forskning

Nytt enzym oppdaget på dødbringende sopp

Enzymet kan kanskje være nøkkelen til en ny behandling mot soppen som på verdensbasis dreper rundt en million hvert år, mener forskere ved Institutt for biomedisin.

spergillus fumigatus vokser på en petriskål.
Aspergillus fumigatus vokser på en petriskål.
Foto/ill.:
Jan-Peter Kasper, University of Jena

Hovedinnhold

Soppen Aspergillus fumigatus er kanskje ukjent for de fleste, men på verdensbasis dreper den like mange som malaria og tuberkulose. Den finnes «overalt», for eksempel i jorden eller i komposten vår, men er normalt ikke farlig for friske mennesker. De som dør av den har enten dårlig immunforsvar, eller er innlagt på sykehus for lungeinfeksjoner, som for eksempel covid-19.

I tillegg representerer den en utfordring i landbruket, fordi den er dødelig for både planter og dyr.

I likhet med sykdomsfremkallende bakterier, er soppen nå mer og mer resistent mot behandlinger. Det er derfor viktig å finne nye måter man kan bekjempe en infeksjon av soppen på.

Forskere ved Institutt for biomedisin ved Det medisinske fakultet, UiB, har sammen med forskere ved Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet, og tyske forskere, nå oppdaget et enzym på overflaten til soppen:

– Det nyoppdagede enzymet bryter ned et viktig molekyl for cellenes energiomsetning: NAD-molekylet, som dannes i kroppen fra vitamin B3, forklarer førsteforfatter Øyvind Strømland ved Institutt for biomedisin

Uten NAD dør cellene, som for eksempel immunceller, og dermed er det vanskelig for immunsystemet vårt å bekjempe soppinfeksjonen. 

Gjenbrukte gammel hypotese

Lignende enzymer finnes i enkelte bakterier, som fører til infeksjoner som tuberkulose, streptokokker eller kolera. Siden 50-tallet har man også hatt en teori om at et enzym som bryter ned NAD finnes på overflaten av sopp:

– Enzymaktivitet som bryter ned NAD ble oppdaget på overflaten av en sopp som brukes mye i laboratorievirksomhet, men identiteten til enzymet var ukjent. Denne soppen var imidlertid ikke sykdomsfremkallende, og dermed gikk denne kunnskapen i arkivet, forteller professor Mathias Ziegler, som har ledet studien

Forskeren har lang erfaring med forskning på NAD-molekylet, og har tidligere bidratt til viktige funn.

De reintroduserte hypotesen om at dette enzymet, som bryter ned NAD, kan bidra til sykdomsfremkallende mekanismer i sopp som Aspergillus fumigatus.

– Vi målte kraftig enzym aktivitet på overflaten av Aspergillus fumigatus sporer. Det overrasket oss, forteller førsteforfatter og forsker Øyvind Strømland.

Ny teknologi gjør det mulig å studere enzymet nærmere

For å bli bedre kjent med enzymet, og hvordan det virker, så måtte forskerne først identifisere genet som koder for enzymet.

– Med en elegant biokjemisk metode klarte vi å identifisere noen sekvensfragmenter fra enzymet. Siden hele genomet til soppen er kjent var det mulig å identifisere akkurat det genet som koder for enzymet ved hjelp av sekvensfragmentene, forteller Ziegler.

– Neste steg var å bruke den genetiske informasjonen og lage en versjon av dette genet som kan utrykkes i dyreceller. Med andre ord har vi laget en dyrecellelinje der vi har introdusert soppgenet og får dyrecellene til å produsere enzymet. Deretter isolerer vi enzymet og jobber videre med det, forteller Ziegler.

På denne måten har forskerne kunne studere hvordan enzymet bryter ned NAD.

– Det er to ting som er sentrale her. Kunnskapen om at enzym aktiviteten finnes på sopp har bare blitt glemt. Det andre viktige elementet er at vi nå har genomet tilgjengelig, og kunne lett identifisere genet. Det var ikke mulig på 50-tallet, forteller Ziegler.

– Jeg pleier å si at noen ganger at det nye er det som for lengst er glemt, sier Ziegler.

Gjør det mulig å lage ny medisin mot soppen

Forskerne er tydelige på at selv om man vet at lignende enzym er viktig for infeksjonsmekanismen til bakterier, så kan man ikke sikkert si at dette er tilfellet med enzymet fra Aspergillus fumigatus

– Våre bioinformatiske analyser viser dessuten at enzymet finnes aller mest i sopper som er kjent å være pathogene (sykdomsfremkallende for mennesker, dyr eller planter). Derfor kan denne oppdagelsen også være viktig for matindustrien, sier Ziegler.

De vet imidlertid veldig mye mer om enzymet nå gjennom forskningen sin, og håpet er at kunnskapen kan bidra til å oppdage nye behandlinger mot soppinfeksjonen:

– Hvis vi kunne laget et medikament med molekyler, som ligner NAD, kunne det kanskje blokkert for enzymets nedbrytning av NAD i cellene våre, foreslår forskerne.

Les artikkelen her: https://www.nature.com/articles/s41467-021-21307-z