Breakthrough Bat organoid platforma postavlja pitanja o ponašanju zoonotskih virusa

Breakthrough Bat organoid platforma postavlja pitanja o ponašanju zoonotskih virusa

Jeste li znali da više od 75% novih zaraznih bolesti koje pogađaju ljude potječu od životinja? Šišmiši su posebno prirodni domaćini nekim od najopasnijih svjetskih virusa, uključujući one koji su odgovorni za epidemije Covid-19 (SARS-CoV-2), MERS-CoV, gripe A i hantavirusa. Unatoč njihovoj važnosti, znanstvenici su se dugo borili da prouče kako se ti virusi ponašaju kod šišmiša jednostavno zato što nisu postojali odgovarajući biološki alati.

Do danas je većina istraživanja koristila ili generalizirane stanične uzorke ili organoide napravljene od samo jedne vrste šišmiša tropskog voća, i to samo od jednog organa. Međutim, došlo je do otkrića: istraživački tim predvođen Institutom za grunding znanost (IBS) u Koreji, zajedno s međunarodnim suradnicima, stvorio je najopsežniju BAT organoidnu platformu na svijetu. Ovi "mini-organi" uzgojeni su iz pet uobičajenih vrsta šišmiša u Aziji i Europi i predstavljaju četiri različita organa - dišni put, pluća, bubrezi i tanko crijevo.

Rekonstruiranjem fiziologije organa šišmiša u laboratoriju, možemo do neviđenih detalja proučavati kako zoonotski virusi prelaze sa životinja na ljude. “

Koo Bon-Kyoung, direktor IBS Centra za genomski inženjering

Testiranje virusa tamo gdje žive

S ovim novim alatima istraživači su mogli izravno testirati kako ključni virusi SARS-CoV-2, MERS-CoV, influenca A i hantavirus inficiraju različite vrste i organe šišmiša. Otkrili su da se svaki virus ponaša jedinstveno, ponekad inficirajući samo određene organe ili vrste šišmiša. Na primjer, virus koji je lako rastao u plućima jednog šišmiša možda neće rasti u bubregu drugog. Ovo pomaže objasniti zašto neki virusi mogu preći na ljude, dok su drugi ograničeni na šišmiše.

Viši istraživač Kim Hyunjoon naglasio je: "S ovom platformom možemo proučavati viruse, infekcije i testove koje ne možete učiniti s običnim laboratorijskim staničnim modelima u jednom sustavu. Oponašanjem prirodnog okoliša šišmiša povećava se točnost i stvarna vrijednost istraživanja zaraznih bolesti."

Tim je također otkrio još jedan misterij: imunološki sustav šišmiša različito reagira na isti virus ovisno o organu i vrsti. To bi moglo objasniti zašto šišmiši mogu nositi toliko virusa, a da se i sami ne razbole.

Drugo veliko postignuće bilo je otkriće dva prethodno nepoznata virusa šišmiša - ortoreovirusa sisavaca i paramiksovirusa, npr. Nevjerojatno je da se jedan od ovih virusa nije mogao uzgajati u standardnim staničnim kulturama, ali je uspijevao u novim BAT organoidima, dokazujući koliko je ova tehnologija vrijedna za buduću izolaciju virusa.

Pretvaranjem organoida u dvodimenzionalnu verziju, znanstvenicima je omogućeno brzo testiranje potencijalnih antivirusnih lijekova poput remdesivira. Ovi su testovi dali pouzdanije rezultate od tradicionalnih laboratorijskih metoda.

Globalna biobanka za buduću pripravnost na pandemiju

Ova organoidna platforma šišmiša označava novu eru istraživanja zaraznih bolesti, omogućujući sigurno i učinkovito proučavanje opasnih virusa u okruženju koje blisko odražava stvarni život. Po prvi put znanstvenici mogu proučavati nove viruse, procijeniti njihov rizik i testirati lijekove koristeći tkiva šišmiša iz više vrsta i organa.

"S ovim standardiziranim i skalabilnim organoidima šišmiša želimo sustavno identificirati nove viruse porijeklom od šišmiša i uključiti antivirusne kandidate za patogene s pandemijskim potencijalom", rekao je dr. Choi Young Ki, direktor Korejskog instituta za istraživanje virusa, Instituta za temeljnu znanost (IBS).

Istraživački tim ima za cilj proširiti ovaj rad na globalni resurs biobanke koji će služiti kao kamen temeljac za nacionalne i međunarodne napore u području biološke sigurnosti. Ova će inicijativa omogućiti dublje proučavanje virusnih svojstava koja pokreću prijenos križanjem, podržati razvoj sveobuhvatnih genetskih mapa ključnih vrsta šišmiša i olakšati globalnu pripravnost. U konačnici, ova platforma će podržati napore zdravstvenih organizacija, uključujući Svjetsku zdravstvenu organizaciju (WHO), da predvidi i spriječi buduće pandemije.

Izvori: