Tredimensionell mikroskopi avslöjar hur fästingvirus förökar sig

Forskare vid Umeå universitet visar hur fästingvirus bygger om mänskliga celler till rena virusfabriker, med hjälp av en avancerad mikroskopimetod. Fynden ger ny insikt i hur viruset formas och mognar, kunskap som kan få betydelse för framtida behandlingar mot TBE. Studien är publicerad i Nature Communications.

– När vi för första gången såg de tredimensionella bilderna insåg vi direkt hur mycket nytt vi skulle kunna lära oss om virusets förökning, säger Lars-Anders Carlson, professor vid Institutionen för medicinsk kemi och biofysik vid Umeå universitet, som lett studien.

En av de farligaste virusorsakade sjukdomarna som sprids i Europa är fästingburen encefalit. Ett bett från en fästing kan överföra TBE‑viruset till en människa och orsaka en allvarlig hjärninflammation. Med hjälp av elektronmikroskopi har forskare vid Umeå universitet nu upptäckt hur fästingburna virus omformar infekterade mänskliga celler och förvandlar dem till virusfabriker.

– Det har varit svårt att göra sådana här studier på TBE-virus eftersom det är så farligt att vi inte får jobba med det vid elektronmikroskopet, men vi lyckades använda ett närbesläktat virus, Langatvirus, som beter sig nästan identiskt i celler men inte är lika farligt för människor. Båda tillhör släktet flavavirus, förklarar Lars-Anders Carlson.

Med kryo‑elektrontomografi, en specialiserad form av elektronmikroskopi, kunde forskarna skapa detaljerade tredimensionella bilder av insidan av infekterade celler som snabbt frysts ned och bevarats i ett nästan levande tillstånd. Detta avslöjade hur viruset omformar insidan på cellen för att skapa den perfekta miljön för att dölja massproduktionen av virusgener.

Forskarna kunde också visa hur nya viruspartiklar produceras precis intill virusets genfabriker, och hur dessa nya partiklar ändrar form från en ”omogen” virusvariant till den mogna form som sedan frisätts från cellerna. Genom att jämföra två olika varianter av viruset kunde forskarna dessutom se hur en mycket liten genetisk skillnad mellan dem ledde till olika snabb mognadstakt.

– Här kunde vi alltså direkt observera hur en liten ändring i en enda gen fick viruset att mogna i olika takt, säger Bina Singh, postdoktor på Institutionen för medicinsk kemi och biofysik vid Umeå universitet.

Att nå den här typen av detaljerad förståelse kräver mer än avancerad teknik. Forskning av detta slag bygger på långsiktiga resurser, rätt expertis och ett nära samarbete mellan många duktiga forskare. Detta blev avgörande för att projektet skulle utvecklas från ett Umeåbaserat initiativ till ett omfattande internationellt samarbete.

Projektet startade med ett anslag från Umeå Centre for Microbial Research, UCMR, som samlar forskare inom infektionsbiologi vid Umeå universitet.

– Deras postdoktorprogram ’Excellence by Choice’ gjorde det möjligt att rekrytera två duktiga internationella forskare till Umeå: Jianguo Zhang och Erin Schexnaydre, säger Lars-Anders Carlson.

I grupperna kring Lars‑Anders Carlson och Anna Överby, och i nära samarbete med teknikplattformen Umeå Centre for Electron Microscopy, UCEM, utvecklade Jianguo Zhang och Erin Schexnaydre ambitiösa nya metoder för kryo‑elektrontomografi av fästingburna virus i infekterade celler och mushjärnor.

Slutförandet av studien möjliggjordes genom ett utökat samarbete med forskarkollegor i Norge och USA, och finansierades genom stora, samarbetsinriktade anslag från Vetenskapsrådet samt Knut och Alice Wallenbergs stiftelse.

Om den vetenskapliga artikeln:

Dahmane, S., Schexnaydre, E., Zhang, J. et al. Cryo-electron tomography reveals coupled flavivirus replication, budding and maturation. Nature Communication 17, 828 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-68483-4