The hepatitis B virus - Insights into genetic variability, evolution and Bayesian phylogeographic inference

Projekt: Avhandling

Populärvetenskaplig beskrivning

Hepatit B är en virussjukdom som sprids vid sexuell kontakt, genom användning av orena nålar bland missbrukare eller inom sjukvården men också från mamma till barn i samband med eller kort efter förlossning. Spridningen av hepatit B är mycket olika i olika delar av världen. I Sverige är knappt 0,5% kroniska bärare av viruset men i delar av Afrika och Sydostasien handlar det om ca 6% och lokalt mer än så. I dessa länder är det främst små barn som smittas. Många av de kroniskt infekterade utvecklar på sikt leverskador och man räknar med att ca 800000 personer dör varje år av leversvikt eller levercancer orsakad av hepatit B, detta trots att ett vaccin har funnits tillgängligt sedan 1982 och som ingår i vaccinationsprogrammet i många länder.

Ska man på sikt få bukt med spridningen av hepatit B behövs en ökad förståelse av hur viruset sprids mellan olika delar av världens befolkning men också hur och i vilken takt viruset förändras över tid genom mutationer; gradvisa små förändringar i virusets arvsmassa. Med sådan kunskap kan man dels lättare identifiera grupper som är mer utsatta för risken att smittas och sätta in åtgärder där det behövs. En större förståelse för hur viruset förändras över tid är i sin tur en viktig grundläggande kunskap vid utveckling av nästa generations hepatit B-vaccin. Det senare är en viktig detalj på vägen mot en minskning av hepatit B globalt då dagens vaccin inte ger full effekt på alla som vaccineras. Detta innebär att i delar av världen där hepatit B är vanligt, finns en viss andel som vaccinerats och därför tror att de har fullgott skydd mot sjukdomen, men som i själva verket både kan smittas och i sin tur sprida smittan vidare då de kanske i tron att de är immuna inte vidtar de försiktighetsåtgärder de borde.

I de två första arbeten som ingår i avhandlingen har vi tittat på specifika mutationer i en del av virusets arvsmassa som är viktig både för hur snabbt det kan genereras nya virus, dvs hus snabbt virusmängden kan öka hos den smittade och för hur bärarens immunförsvar reagerar. Bärarens immunförsvar är en mycket viktig faktor då man studerar hepatit B eftersom viruset själv egentligen inte orsakar några skador i levern utan bärarens immunförsvar - i en tröstlös kamp att eliminera virussmittan - skickar in immunceller i levern, där de istället orsakar vävnadsskada. I det första arbetet presenterade vi en helt ny typ av mutation som påverkar virusets interaktion med immunförsvaret och i det andra arbetet studerade vi en stor mängd olika hepatit B-virus av olika typer och kartlade de mutationer som uppstår i dessa varianter.

Det tredje arbetet skiljer sig ifrån de första då vi här studerade hepatit B i ett globalt perspektiv, närmare bestämt den specifika varianten hepatit B genotyp A som förekommer både i Europa, Asien och Amerika. Här hade vi genom forskningsdatabasen GenBank tillgång till den kompletta arvsmassan, dvs hela virusets DNA-sekvens från 130 olika virus tagna från patienter i 25 olika länder under en tidsrymd av 30 år. Vi hade också ett eget material med serumprover från patienter som provtagits under början på 70-talet. Målet var att med hjälp av detta material bygga fylogenetiska träd, dvs släktträd över hepatit B genotyp A. Utförs detta på rätt sätt kan man utifrån det genetiska material vi har tillgång till idag återskapa skeenden långt tillbaka i tiden. Genom att datera ”noderna”, dvs där grenarna delar sig i det fylogenetiska trädet kan man avgöra ungefär när viruset spridits till olika delar av världen och om det under vissa perioder har skett kraftigare utbrott med snabbare spridning av viruset. För att göra det enklare för sig har man inom den här typen av forskning ibland gjort vissa antaganden för att kunna sätta några säkra dateringar i trädet. Bland annat har man bestämt att en viss variant som idag finns på Haiti måste ha kommit dit i samband med slavhandeln Frankrike bedrev som kolonialmakt. Då har man kalibrerat hela trädet med detta antagande som utgångspunkt och daterat även andra utbrott och spridningar utifrån denna ”kända” datering i trädet. Vi visade att sådana antaganden kan vara missvisande och att det kan vara att föredra att istället studera de små skillnader som finns i arvsmassan hos virus isolerade för länge sedan (bl.a våra prover från 70-talet) jämfört med de som cirkulerar idag. Eftersom hepatit B totalt sett förändras lite hela tiden genom små mutationer kan man utifrån denna fastställda mutationstakt datera de skeenden vi ser i det fylogenetiska trädet. På det viset visade vi att den variant av hepatit B som finns på Haiti troligen kommit dit senare än med slavhandeln och att det stämmer bättre överens med hur man visat att HIV anlände till Haiti och spreds där.

Vi visade också att den typ av analys vi utförde kräver att man har tillgång till hepatit B DNA insamlat under en längre tidsrymd. De sekvenser som fanns tillgängliga i forskningsdatabasen GenBank hade inte tillräckligt stor spridning i tid för att vi skulle kunna datera historiska skeenden utan analysen var helt beroende av det material vi tillförde själva – gamla rör med prover från hepatit B patienter som hittats i en frys i kulverten under Infektionskliniken på Lunds Universitetssjukhus.

Sammantaget har arbetena inneburit små steg mot att förstå vilka mutationer som uppkommer i viktiga delar av arvsmassan hos viruset och kanske ett lite större steg mot att kunna återskapa de skeenden som ligger bakom den globala spridningen av hepatit B.
StatusSlutfört
Gällande start-/slutdatum2012/03/012018/03/09

Participants