Banebrydende Bat organoid platform rejser spørgsmål om opførsel af zoonotiske vira

Banebrydende Bat organoid platform rejser spørgsmål om opførsel af zoonotiske vira

Vidste du, at mere end 75 % af nye infektionssygdomme, der rammer mennesker, stammer fra dyr? Især flagermus er naturlige værter for nogle af verdens farligste vira, herunder dem, der er ansvarlige for Covid-19 (SARS-CoV-2), MERS-CoV, influenza A og hantavirus udbrud. På trods af deres betydning har videnskabsmænd længe kæmpet for at studere, hvordan disse vira opfører sig hos flagermus, simpelthen fordi de rigtige biologiske værktøjer ikke eksisterede.

Til dato har den meste forskning brugt enten generaliserede celleprøver eller organoider lavet af kun én art af tropisk frugtflagermus og kun fra et enkelt organ. Et gennembrud er dog kommet: Et forskerhold ledet af Institute for Grunding Science (IBS) i Korea har sammen med internationale samarbejdspartnere skabt verdens mest omfattende BAT organoid platform. Disse "mini-organer" er avlet fra fem almindelige flagermusarter i Asien og Europa og repræsenterer fire forskellige organer - luftveje, lunger, nyrer og tyndtarm.

Ved at rekonstruere flagermusens organfysiologi i laboratoriet kan vi studere, hvordan zoonotiske vira overgår fra dyr til mennesker i hidtil uset detaljer. “

Koo Bon-Kyoung, direktør for IBS Center for Genome Engineering

Tester vira, hvor de bor

Med disse nye værktøjer var forskere i stand til direkte at teste, hvordan nøglevirus SARS-CoV-2, MERS-CoV, influenza A og hantavirus inficerer forskellige flagermusarter og organer. De fandt ud af, at hver virus opfører sig unikt, nogle gange kun inficerer visse organer eller arter af flagermus. For eksempel vokser en virus, der let voksede i lungerne på én flagermus, muligvis ikke i en andens nyre. Dette hjælper med at forklare, hvorfor nogle vira kan springe til mennesker, mens andre er begrænset til flagermus.

Seniorforsker Kim Hyunjoon understregede: "Med denne platform kan vi studere vira, infektioner og tests, som man ikke kan lave med almindelige laboratoriecellemodeller i ét system. Ved at efterligne flagermusens naturlige miljø øger det nøjagtigheden og den reelle værdi af forskning i infektionssygdomme."

Holdet opdagede også et andet mysterium: flagermusens immunsystemer reagerer forskelligt på den samme virus afhængigt af organet og arten. Dette kunne hjælpe med at forklare, hvorfor flagermus kan bære så mange vira uden selv at blive syge.

En anden stor bedrift var opdagelsen af ​​to hidtil ukendte flagermusvirus-A pattedyrsorthoreovirus og en paramyxovirus, f.eks. Bemærkelsesværdigt nok kunne en af ​​disse vira ikke dyrkes i standardcellekulturer, men trivedes i de nye BAT-organoider, hvilket beviser, hvor værdifuld denne teknologi er for fremtidig virusisolering.

Og ved at konvertere organoiderne til en todimensionel version, gav det forskere mulighed for hurtigt at teste potentielle antivirale lægemidler som remdesivir. Disse tests gav mere pålidelige resultater end traditionelle laboratoriemetoder.

En global biobank for fremtidig pandemiberedskab

Denne flagermus organoid platform markerer en ny æra for forskning i infektionssygdomme, hvilket gør det muligt at studere farlige vira sikkert og effektivt i et miljø, der nøje afspejler det virkelige liv. For første gang kan forskere studere nye vira, vurdere deres risiko og teste lægemidler ved hjælp af flagermusvæv fra flere arter og organer.

"Med disse standardiserede og skalerbare flagermusorganoider ønsker vi systematisk at identificere nye vira fra flagermus og inkludere antivirale kandidater til patogener med pandemisk potentiale," siger Dr. Choi Young Ki, direktør for Korea Virus Research Institute, Institute for Basic Science (IBS).

Forskerholdet sigter mod at udvide dette arbejde til en global biobankressource, der vil fungere som en hjørnesten for både nationale og internationale biosikkerhedsindsatser. Dette initiativ vil muliggøre en dybere undersøgelse af de virale egenskaber, der driver indbyrdes transmission, understøtte udviklingen af ​​omfattende genetiske kort over vigtige flagermusarter og lette globalt beredskab. I sidste ende vil denne platform støtte sundhedsorganisationernes indsats, herunder Verdenssundhedsorganisationen (WHO), for at forudsige og forhindre fremtidige pandemier.

Kilder: