Η οργανοειδής πλατφόρμα Breakthrough Bat εγείρει ερωτήματα σχετικά με τη συμπεριφορά των ζωονοσογόνων ιών

Η οργανοειδής πλατφόρμα Breakthrough Bat εγείρει ερωτήματα σχετικά με τη συμπεριφορά των ζωονοσογόνων ιών

Γνωρίζατε ότι περισσότερο από το 75% των νέων μολυσματικών ασθενειών που προσβάλλουν τον άνθρωπο προέρχονται από ζώα; Ιδιαίτερα οι νυχτερίδες είναι φυσικοί ξενιστές μερικών από τους πιο επικίνδυνους ιούς στον κόσμο, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που ευθύνονται για τον Covid-19 (SARS-CoV-2), τον MERS-CoV, τη γρίπη Α και τα κρούσματα ιών hantavirus. Παρά τη σημασία τους, οι επιστήμονες αγωνίζονται εδώ και καιρό να μελετήσουν πώς συμπεριφέρονται αυτοί οι ιοί στις νυχτερίδες απλώς και μόνο επειδή δεν υπήρχαν τα κατάλληλα βιολογικά εργαλεία.

Μέχρι σήμερα, οι περισσότερες έρευνες έχουν χρησιμοποιήσει είτε γενικευμένα δείγματα κυττάρων είτε οργανοειδή φτιαγμένα από ένα μόνο είδος νυχτερίδας τροπικών φρούτων και μόνο από ένα μόνο όργανο. Ωστόσο, μια σημαντική ανακάλυψη έφτασε: μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλής το Institute for Grunding Science (IBS) στην Κορέα, μαζί με διεθνείς συνεργάτες, δημιούργησε την πιο ολοκληρωμένη οργανοειδή πλατφόρμα ΒΔΤ στον κόσμο. Αυτά τα «μίνι όργανα» εκτρέφονται από πέντε κοινά είδη νυχτερίδων στην Ασία και την Ευρώπη και αντιπροσωπεύουν τέσσερα διαφορετικά όργανα - αεραγωγούς, πνεύμονες, νεφρούς και λεπτό έντερο.

Με την ανακατασκευή της φυσιολογίας των οργάνων της νυχτερίδας στο εργαστήριο, μπορούμε να μελετήσουμε πώς οι ζωονοσογόνοι ιοί μεταβαίνουν από τα ζώα στον άνθρωπο με άνευ προηγουμένου λεπτομέρεια. "

Koo Bon-Kyoung, διευθυντής του IBS Center for Genome Engineering

Έλεγχος ιών όπου ζουν

Με αυτά τα νέα εργαλεία, οι ερευνητές μπόρεσαν να δοκιμάσουν απευθείας πώς οι βασικοί ιοί SARS-CoV-2, MERS-CoV, η γρίπη Α και ο ιός hanta μολύνουν διαφορετικά είδη και όργανα νυχτερίδων. Διαπίστωσαν ότι κάθε ιός συμπεριφέρεται μοναδικά, μερικές φορές μολύνοντας μόνο ορισμένα όργανα ή είδη νυχτερίδων. Για παράδειγμα, ένας ιός που αναπτύχθηκε εύκολα στους πνεύμονες μιας νυχτερίδας μπορεί να μην αναπτυχθεί στο νεφρό μιας άλλης. Αυτό εξηγεί γιατί ορισμένοι ιοί μπορούν να μεταπηδήσουν στους ανθρώπους ενώ άλλοι περιορίζονται σε νυχτερίδες.

Η ανώτερη ερευνήτρια Kim Hyunjoon τόνισε: "Με αυτήν την πλατφόρμα, μπορούμε να μελετήσουμε ιούς, λοιμώξεις και τεστ που δεν μπορείτε να κάνετε με συνηθισμένα εργαστηριακά κυτταρικά μοντέλα σε ένα σύστημα. Μιμούμενοι το φυσικό περιβάλλον της νυχτερίδας, αυξάνει την ακρίβεια και την πραγματική αξία της έρευνας σε μολυσματικές ασθένειες."

Η ομάδα ανακάλυψε επίσης ένα άλλο μυστήριο: το ανοσοποιητικό σύστημα των νυχτερίδων ανταποκρίνεται διαφορετικά στον ίδιο ιό, ανάλογα με το όργανο και το είδος. Αυτό θα μπορούσε να εξηγήσει γιατί οι νυχτερίδες μπορούν να μεταφέρουν τόσους πολλούς ιούς χωρίς να αρρωστήσουν οι ίδιες.

Ένα άλλο σημαντικό επίτευγμα ήταν η ανακάλυψη δύο προηγουμένως άγνωστων ιών νυχτερίδων - ενός ορθορεοϊού θηλαστικού και ενός παραμυξοϊού, π.χ. Είναι αξιοσημείωτο ότι ένας από αυτούς τους ιούς δεν μπορούσε να αναπτυχθεί σε τυπικές κυτταρικές καλλιέργειες, αλλά ευδοκίμησε στα νέα οργανοειδή BAT, αποδεικνύοντας πόσο πολύτιμη είναι αυτή η τεχνολογία για τη μελλοντική απομόνωση του ιού.

Και μετατρέποντας τα οργανοειδή σε μια δισδιάστατη εκδοχή, επέτρεψε στους επιστήμονες να δοκιμάσουν γρήγορα πιθανά αντιιικά φάρμακα όπως το ρεμδεσιβίρη. Αυτές οι δοκιμές έδωσαν πιο αξιόπιστα αποτελέσματα από τις παραδοσιακές εργαστηριακές μεθόδους.

Μια παγκόσμια βιοτράπεζα για μελλοντική ετοιμότητα πανδημίας

Αυτή η οργανοειδής πλατφόρμα νυχτερίδας σηματοδοτεί μια νέα εποχή για την έρευνα μολυσματικών ασθενειών, καθιστώντας δυνατή τη μελέτη επικίνδυνων ιών με ασφάλεια και αποτελεσματικότητα σε ένα περιβάλλον που αντικατοπτρίζει στενά την πραγματική ζωή. Για πρώτη φορά, οι επιστήμονες μπορούν να μελετήσουν νέους ιούς, να αξιολογήσουν τον κίνδυνο και να δοκιμάσουν φάρμακα χρησιμοποιώντας ιστούς νυχτερίδων από πολλά είδη και όργανα.

«Με αυτά τα τυποποιημένα και κλιμακούμενα οργανοειδή νυχτερίδας, θέλουμε να εντοπίζουμε συστηματικά νέους ιούς προέλευσης νυχτερίδων και να συμπεριλάβουμε αντιιικούς υποψήφιους για παθογόνα με δυνατότητα πανδημίας», δήλωσε ο Δρ Τσόι Γιουνγκ Κι, Διευθυντής του Ινστιτούτου Ερευνών για τον Ιό της Κορέας, Ινστιτούτο Βασικής Επιστήμης (IBS).

Η ερευνητική ομάδα στοχεύει να επεκτείνει αυτήν την εργασία σε έναν παγκόσμιο πόρο βιοτράπεζας που θα χρησιμεύσει ως ακρογωνιαίος λίθος τόσο για τις εθνικές όσο και για τις διεθνείς προσπάθειες βιοασφάλειας. Αυτή η πρωτοβουλία θα επιτρέψει τη βαθύτερη μελέτη των ιικών χαρακτηριστικών που οδηγούν τη μετάδοση διασταυρώσεων, θα υποστηρίξει την ανάπτυξη περιεκτικών γενετικών χαρτών βασικών ειδών νυχτερίδων και θα διευκολύνει την παγκόσμια ετοιμότητα. Τελικά, αυτή η πλατφόρμα θα υποστηρίξει τις προσπάθειες των οργανισμών υγείας, συμπεριλαμβανομένου του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας (ΠΟΥ), για την πρόβλεψη και την πρόληψη μελλοντικών πανδημιών.

Πηγές: