11.6 – Vira og kræft

Flere typer af kræft, er nu kendt for at være forårsaget af virus. Molekylærbiologisk forskning viser, at mekanismerne i sygdommene er ens, selv når en virus ikke forårsager kræft.

Forholdet mellem kræft og virus, blev først påvist i 1908, da virologerne Wilhelm Ellerman og Olaf Bang, der arbejdede i Danmark, forsøgte at isolere den forårsagende agens af leukæmi i kyllinger. De fandt, at leukæmi kunne overføres til raske kyllinger ved cellefrie filtrater, der indeholdt virus. Tre år senere, fandt F. Peyton Rous, som arbejdede på Rockefeller Institute i New York, at et kyllingesarkom (kræft i bindevæv) tilsvarende kunne overføres. Virusinducerede adenocarcinomer (kræft i granulært epithelvæv) hos mus, blev opdaget i 1936. På det tidspunkt blev det klart vist, at brystkirteltumorer hos mus, kunne overføres fra moderen til afkommet gennem modermælken. Den kræftfremkaldende SE polyomavirus blev opdaget og isoleret i 1953 af de amerikanske forskere Bernice Eddy og Sarah Stewart.

Den virale årsag til kræft, kan ofte gå ubemærket hen af flere årsager. For det første, er de fleste partikler af nogle virus, nogle der inficerer celler, men ikke forårsager kræft. For det andet, kan der gå lang tid efter en virusinfektion, før kræft udvikler sig. For det tredje synes kræft, selv ikke dem der er forårsaget af vira, at være smitsomme, som virussygdomme jo normalt er.

11.6.1 Omdannelse af normale celler til tumorceller

Næsten alt, der kan ændre det genetiske materiale i en eukaryot celle, har potentiale til at omdanne en normal celle til en kræftcelle. Disse kræftfremkaldende ændringer i cellulært DNA, påvirker dele af genet, kaldet onkogener. Onkogener blev først identificeret i kræftfremkaldende vira og blev anset for at være en del af det normale virale genom. Men de amerikanske mikrobiologer J. Michael Bishop og Harold E. Varmus fik i 1989 Nobelprisen i medicin, for at påvise at de kræftinducerende gener båret af virus, faktisk stammer fra dyreceller. Bishop og Varmus viste, at det kræftfremkaldende scr gen i aviær sarcomvirus, er afledt af en normal del af kyllingegenomet.

Onkogener, kan aktiveres til unormal funktion af en række midler, herunder mutagene kemikalier, højenergistråling og vira. Vira i stand til at inducere tumorer i dyr, kaldes onkogene vira eller onkovirus. Cirka 10% af kræfttilfælde, er kendt for at være virusindiceret. Et afgørende træk ved alle onkogene vira er, at deres genetiske materiale integreres i værtscellens DNA og replikeres sammen med værtscellens kromosom. Denne mekanisme er magen til fænomenet lysogeni i bakterier og kan ændre værtscellens egenskaber på samme måde.

Tumorceller undergår transformation; det vil sige, de får egenskaber der er forskellige fra egenskaberne for ikke-inficerede celler eller fra inficerede celler der ikke danner tumorer. Efter at være blevet transformeret af en virus, indeholder mange tumorceller et virusspecifikt antigen på deres celleoverflade, kaldet tumorspecifikt transplatationsantigen (TSTA), eller et antigen i deres cellekerne, kaldet T-antigen. Transformerede celler, har tendens til at have en uregelmæssig form, sammenlignet med normale celler og de har tendens til at udvise visse kromosomafvigelser, som for eksempel et usædvanligt antal kromosomer og fragmenterede kromosomer.

11.6.2 DNA onkogene vira

Onkogene vira, findes inden for flere familier af DNA-holdige vira. Disse grupper omfatter Adenoviridae, Herpesviridae, Poxviridae, Papovaviridae og Hepadnaviridae.

Stort set alle tilfælde af livmoderhalskræft og analkræft er forårsaget af human papillomavirus (HPV). Det anbefales at 11 til 12 årige piger og drenge vaccineres mod fire HPV typer.

Epstein-Barr virus (EB), blev isoleret fra Burkitts lymformceller i 1964 af Michael Epstein og Yvonne Barr. Beviset for, at EB virus kunne forårsage kræft, blev demonstreret ved et uheld i 1985, hvor en 12-årig dreng kun kendt som David, fik en knoglemarvstransplantation. Flere måneder efter transplantationen, døde han af kræft. En obduktion viste, at virusset uforvarende var blevet overfært til drengen ved knoglemarvstransplantationen.

En anden DNA virus, der forårsager kræft, er hepatitis B virus (HBV). Mange dyreforsøg er blevet udført, der har angivet den skadegørende rolle HBV spiller i leverkræft. I en undersøgelse på mennesker viste, at næsten alle mennesker med leverkræft, tidligere havde haft HBV infektioner.

11.6.3 RNA onkogene vira

Blandt RNA vira, er det kun onkovira i familien Retroviridae der kan fremkalde kræft. Den humane T-celle leukæmi virus (HTLV-1 og HTLV-2) er retrovira, der forårsager T-celle leukæmi hos voksne og lymfom hos mennesker (T-celler er en type af hvide blodlegemer der er involveret i immunresponset).

Sarcomavira hos katte, kyllinger og gnavere og brysttumor-vira hos mus, er også retrovira. En anden retrovirus, feline leukæmivirus (FeLV), forårsager leukæmi hos katte og kan overføres blandt katte. Der findes en test til påvisning af virus i katteserum.

Evnen hos retrovira til at inducere tumorer, er relateret til deres produktion af en revers transskriptase ved den mekanisme der er blevet beskrevet tidligere (se figur 11.5.2.6). Proviruset, der er det dobbeltstrengede DNA molekyle syntetiseret fra det virale RNA, bliver integreret i værtscellens DNA; nyt genetisk materiale indføres derved i værtens genom og er hovedårsagen til, at retrovira kan bidrage til kræft. Nogle retrovira indeholder onkogener; andre indeholder promotorer, der tænder onkogener eller andre kræftfremkaldende faktorer.

11.6.4 Vira til behandling af kræft

Onkolytiske vira inficerer og lyserer kræftceller. De blev opdaget i 1900-tallet, hvor læger observerede, at tumorer svandt hos patienter med samtidige virusinfektioner. Onkolytiske vira omfatter adenovirus, vacciniavirus og Simplexvirus. Kliniske forsøg på mennesker og mus tyder på, at onkolytisk viral behandling, kan behandle visse kræftformer. Adskillige vira er kendt for selektivt at inficere kræftceller og disse bliver genetisk modificeret, ved at fjerne virulensgener og tilføre kolonistimulerende faktorgener, for at fremme produktionen af hvide blodlegemer.

11.7 – Latente virusinfektioner →