Forskere prøver å få en gen­redigert katte­parasitt til å levere medisin til hjernen

Rundt 10 prosent i Norge smittes av parasitten. De fleste får ikke symptomer på sykdom. (Illustrasjon: Kateryna Kon / Shutterstock / NTB)

Parasitten gjør mus fryktløse og infiserer hvert tredje menneske globalt. Forskere undersøker om den kan brukes til noe nyttig.

Den encellede parasitten Toxoplasma gondii er kjent for å tukle med hjernen til mus og gjøre dem mindre redde for katter. 

Parasitten kan også smitte mennesker og andre dyr en mus. 

Nå lurer forskere på om de kan bruke parasittens evne til å infiltrere hjernen til noe nyttig. 

Blod-hjernebarrieren vokter strengt hva slags stoffer som slipper inn til sentralnervesystemet. 

Barrieren er en utfordring når vi skal få medikamenter inn til hjernen. 

I en ny studie har forskere redigert katteparasitten og testet om den kan brukes til å frakte proteiner til hjerneceller. 

Bestemte hva parasitten skulle lage

– Det er vanskelig å frakte medikamenter til hjernen via blodet. Dette gjelder spesielt for store molekyler som proteiner, de kritiske maskinene som utfører mange viktige funksjoner inne i cellen, sier hjerneforsker Oded Rechavi ved Tel Aviv University i en pressemelding.

Han har vært med å lede den nye studien som er publisert i tidsskriftet Nature Microbiology.

Toxoplasma gondii har evnen til å reise fra magen og opp til hjernen enten på egen hånd eller ved hjelp av immunceller, skriver forskerne i et sammendrag av studien. 

Forskerne genredigerte parasittene til å skille ut de proteinene de ønsket.

De fikk parasittene til å levere proteiner til hjerneceller i kulturer på laboratoriet og i mus. 

Blant annet fikk de Toxoplasma gondii til å skille ut et protein som kanskje kan brukes i behandling av Retts syndrom. 

– Dette er et dødelig syndrom forårsaket av mangel på et enkelt gen kalt MePC2 i hjerneceller. Vår konstruerte Toxoplasma gondii var i stand til å levere det, sier  Rechavi. 

– Dette er bare ett eksempel. Det er mange andre sykdommer forårsaket av mangel eller unormal uttrykkelse av et bestemt protein. 

Forskere som har vært med på studien, har dannet selskapet Epeius og har et mål om utvikle parasitten for medisin-transport. 

Kan være skadelig for fostre

Toxoplasma gondii formerer seg bare i tarmen hos katter. Egg havner i avføringen og kan spres til andre dyr. 

Helst vil parasitten over i en mus. Mus som er smittet blir dumdristige og lettere å fange for katter. Da havner parasitten i magen til en katt igjen og livssyklusen kan fortsette. 

Parasitten kan også havne i for eksempel sau eller gris, hvor den lager cyster i muskulaturen og hjernen. Dette er et mellomstadium for parasitten mens den venter på sjansen til å formere seg. 

Mennesker kan bli smittet ved å spise uvaskede grønnsaker, rått kjøtt eller via kattelort. Katter er smittsomme for mennesker bare en kort periode i livet, før de blir immune, ifølge Veterinærinstituttet. 

De fleste mennesker som smittes, får ingen symptomer, men parasitten kan gi sykdom hos personer med nedsatt immunforsvar. Førstegangssmitte i svangerskapet kan føre til spontanabort og skader hos fosteret. 

Testet på mus

Toxoplasma gondii har to organeller, eller strukturer, som kan levere stoffer til hjerneceller. 

Den ene kan sprøyte inn molekyler i forbifarten. Den andre sender ut molekyler når parasitten har kommet seg inni en celle. 

– Vel inne, danner parasitten en slags cyste som fortsetter å skille ut proteiner permanent. Vi konstruerte parasittens DNA for å få den til å produsere og skille ut proteinene vi ønsker som har terapeutisk potensial, sier Rechavi. 

Forskerne fikk ikke parasittene til å spytte inn nok proteiner i forbifarten til at det var målbart på laboratoriet. Kanskje ble proteinene ødelagt i prosessen, skriver Science News. 

Forskerne fikk imidlertid parasitten til å lage terapeutiske proteiner når den først var inne i en hjernecelle. 

Metoden ble testet på mus. De så ikke ut til å ta skade av behandlingen. 

Likevel er det mye som må gjøres for å sikre at metoden er trygg. 

Må ufarliggjøres 

Toxoplasma gondii kan som nevnt føre til sykdom hos noen mennesker. 

Parasitten kan ligge i dvale hos mennesker og dyr i lang tid når man først har blitt infisert. Tidligere studier har blant annet funnet en kobling mellom parasitten og  schizofreni, og en høyere risiko for selvmord. 

Hvis parasitten skal brukes, må forskerne finne ut hvordan den kan ufarliggjøres. 

Kanskje er det umulig å fjerne alle de negative egenskapene og bare beholde de gode, sier Sebastian Lourido, parasittolog ved Whitehead Institute i Massachusetts i USA, til Science News. 

Hvis parasitten gjøres mer ufarlig, kan den samtidig miste noen av egenskapene som lar den lure seg inn i hjernen. 

Bill Sullivan, professor i mikrobiologi ved Indiana University, har skrevet om studien i The Conversation. 

Sullivan skriver at han har viet karrieren til å finne måter å ta livet av parasitter som Toxoplasma gondii. Han synes det er en fascinerende tanke at vi isteden kanskje kan bruke våpnene deres til å behandle sykdommer. 

Et problem han peker på, er at rundt en tredjedel av verdens befolkning allerede er smittet med Toxoplasma gondii og er immune. Immunforsvaret vil da drepe parasitten før den får levert medisin.  

Referanse: 

Shahar Bracha, m. fl.: «Engineering Toxoplasma gondii secretion systems for intracellular delivery of multiple large therapeutic proteins to neurons», Nature Microbiology, 29.juli 2024.