Denne artikkelen er produsert og finansiert av Universitetet i Oslo - les mer.
Soppen Aspergillus fumigatus sett i et mikroskop.(Foto: Antonio e Biagio e Cesare Arrigo, Alessandria and Biblioteca Biomedica Centro di Documentazione / lisens CC BY-SA 4.0 på Wikimedia Commons)
Når denne arten har sex, kan det ha dødelig utfall for mennesker
Legene spesialdesigner medisiner mot soppen, men den unnslipper ved å ha sex. Avkommet blir så annerledes at medisinen ikke virker.
Muggsoppene i Aspergillus-familien lager mikroskopiske sporer som finnes i luften rundt oss. For de fleste mennesker går dette greit. De sporene som eventuelt finner veien inn i kroppen, blir håndtert av immunforsvaret.
For personer med svekket immunforsvar kan det likevel gå galt. I verste fall kan man dø. Men det finnes medisiner mot Aspergillus.
Problemet er at de ikke alltid virker:
– Aspergillus-soppene blir raskt resistente eller motstandsdyktige, mot medisinene, forklarer professor i biologi, Micah Dunthorn ved Naturhistorisk museum.
Nå har forskere funnet ut hvordan soppen klarer å bli resistent så fort: Den har sex.
Aspergillus
Det finnes mer enn 600 arter av denne muggsoppen. De som vanligvis er sykdomsfremkallende kalles Aspergillus fumigatus, Aspergillus flavus og Aspergillus niger.
Virus og bakterier kan fort bli resistente, men av andre grunner
Mange har hørt om antibiotikaresistens. Dette er bakterier som blir immune mot legenes viktigste våpen, nemlig antibiotika.
Når bakterier blir immune, skjer det noe annet. Det kan likne litt på sex i den forstand at de utveksler genetisk materiale. Bakteriene har genetisk materiale lagret på noe som kalles plasmider. Disse har den fordelen at bakteriene kan utveksle dem seg imellom. På denne måten kan de få fordelaktige gener av nabobakterien.
Dersom de er utsatt for antibiotika, vil bakteriene som er motstandsdyktige, kunne dele dette med de andre.
Virus, slik som koronaviruset, har ikke plasmider. Virus kan mutere raskt. Det vil si at de endrer seg. Det er grunnen til at det ble det nødvendig å vaksinere seg mot stadig nye varianter av koronaviruset.
Soppene verken muterer så ofte som virus eller har plasmider. Derfor synes forskerne at det var rart at de likevel så raskt kunne utvikle resistens.
Forskerne trodde at den var aseksuell
Lenge trodde forskerne at Aspergillus-soppene var aseksuelle:
– I over 100 år etter at den var beskrevet, var det ingen som hadde observert sex, forklarer Dunthorn.
Så fant forskere genetiske spor av sex.
Forskerne hadde altså ikke sett at den har sex direkte, men gener som er viktige for sex, viser seg å finnes hos Aspergillus-artene. Det betød i alle fall at disse artene kunne ha sex, men gjorde de det?
– Forskere prøvde virkelig hardt å få dem til å ha sex på laboratoriet, men det tok lang tid. Da de omsider fikk det til, var det et stort gjennombrudd, forteller Dunthorn.
For noen mennesker er det stearinlys og romantisk musikk som setter stemningen. For Aspergillus-soppene viste det seg å være litt ulikt fra art til art. For mange av dem innebar «god stemning» gjerne flere ukers dyrking av soppen i mørket, i en spesifikk temperatur.
Annonse
En av dem så til og med ut til å foretrekke rosiner og andre plantedeler som en nødvendig del av sitt vorspiel.
Da forskerne hadde knekt koden for hva som skulle til for at soppene hadde sex, kunne de også finne ut om dette var årsaken til at soppene ble motstandsdyktige mot medisin så raskt.
Professor Micah Dunthorn ved mikroskopet på kontoret.(Foto: Elina Melteig)
Sex som våpenkappløp
I naturen er sex en viktig del av alle arters konkurransefortrinn. Det kan kalles et slags våpenkappløp. Når forholdene forandrer seg, er det viktig at i alle fall noen av avkommet er godt tilpasset.
På denne måten lønner det seg å lage mye avkom, men variasjon seg imellom. Det som da skjer, er at noen av avkommet trolig vil være dårlig tilpasset. Likevel vil sannsynligvis noen av dem også være bedre tilpasset enn sine foreldre.
Derfor er rekombinasjon og variasjon så viktig. Det skjer i en del av prosessen med å lage kjønnsceller som kalles for overkrysning.
Da forskerne begynte å studere sex hos aspergillusartene, så de noe rart: Disse artene har ekstreme overkrysningstall. Ifølge forskning fra 2023 kan disse soppene ha en gjennomsnittlig overkrysningsrate på 29,9 per kromosompar. Dette er mer enn dobbelt så høyt som det som er observert i noen annen organisme.
– De har ikke bare sex, men de har også en enorm mengde overkrysning. Med så mye overkrysning kan de begynne å «gjemme» seg for alle medisinene som har blitt designet for å angripe spesifikke genvarianter, forklarer Dunthorn.
Han sier at medisinene mot denne soppen er designet slik at de passer til spesifikke proteiner på overflaten til soppene. Slik som koronavirusene ble gjenkjent og oppkalt etter formen på «spike»-proteinene på overflaten, har disse soppene også slike overflateproteiner.
– Det er som at du er på en konferanse og har et navneskilt. Så tar du navneskiltet av og tar på et annet. Da er det umulig for de andre å vite hvem du er. Når disse soppene har sex, blir de usynlige for medisinen, sier Dunthorn.
Hvorvidt denne kunnskapen kan bidra til å lage bedre medisiner mot aspergillussoppene, er uvisst. Nå vet i alle fall forskerne hvorfor medisinene slutter å virke.
Céline O'Gorman mfl.: Discovery of a sexual cycle in the opportunistic fungal pathogen Aspergillus fumigatus. Nature, 2009. Sammendrag. Doi.org/10.1038/nature07528
