La rivoluzionaria piattaforma organoide del pipistrello solleva interrogativi sul comportamento dei virus zoonotici

La rivoluzionaria piattaforma organoide del pipistrello solleva interrogativi sul comportamento dei virus zoonotici

Sapevi che oltre il 75% delle nuove malattie infettive che colpiscono l'uomo hanno origine negli animali? I pipistrelli in particolare sono ospiti naturali di alcuni dei virus più pericolosi al mondo, compresi quelli responsabili delle epidemie di Covid-19 (SARS-CoV-2), MERS-CoV, influenza A e hantavirus. Nonostante la loro importanza, gli scienziati hanno lottato a lungo per studiare come si comportano questi virus nei pipistrelli semplicemente perché non esistevano gli strumenti biologici adeguati.

Fino ad oggi, la maggior parte delle ricerche hanno utilizzato campioni cellulari generalizzati o organoidi ricavati da una sola specie di pipistrello della frutta tropicale e da un solo organo. Tuttavia, è arrivata una svolta: un gruppo di ricerca guidato dall’Institute for Grunding Science (IBS) in Corea, insieme a collaboratori internazionali, ha creato la piattaforma di organoidi BAT più completa al mondo. Questi “mini-organi” provengono da cinque specie di pipistrelli comuni in Asia e in Europa e rappresentano quattro diversi organi: vie aeree, polmoni, reni e intestino tenue.

Ricostruendo la fisiologia degli organi del pipistrello in laboratorio, possiamo studiare come i virus zoonotici passano dagli animali all’uomo con un dettaglio senza precedenti. “

Koo Bon-Kyoung, direttore del Centro IBS per l'ingegneria del genoma

Testare i virus dove vivono

Con questi nuovi strumenti, i ricercatori sono stati in grado di testare direttamente il modo in cui i virus chiave SARS-CoV-2, MERS-CoV, influenza A e hantavirus infettano diverse specie e organi di pipistrelli. Hanno scoperto che ogni virus si comporta in modo unico, a volte infettando solo determinati organi o specie di pipistrelli. Ad esempio, un virus che cresce facilmente nei polmoni di un pipistrello potrebbe non svilupparsi nei reni di un altro. Ciò aiuta a spiegare perché alcuni virus possono trasmettersi agli esseri umani mentre altri si limitano ai pipistrelli.

Il ricercatore senior Kim Hyunjoon ha sottolineato: "Con questa piattaforma, possiamo studiare virus, infezioni e test che non è possibile eseguire con i normali modelli cellulari di laboratorio in un unico sistema. Imitando l'ambiente naturale del pipistrello, aumenta la precisione e il valore reale della ricerca sulle malattie infettive".

Il team ha scoperto anche un altro mistero: il sistema immunitario dei pipistrelli risponde in modo diverso allo stesso virus a seconda dell’organo e della specie. Ciò potrebbe aiutare a spiegare perché i pipistrelli possono trasportare così tanti virus senza ammalarsi.

Un altro risultato importante è stata la scoperta di due virus dei pipistrelli precedentemente sconosciuti: un ortoreovirus dei mammiferi e un paramixovirus, ad es. Sorprendentemente, uno di questi virus non ha potuto essere coltivato in colture cellulari standard ma ha prosperato nei nuovi organoidi BAT, dimostrando quanto sia preziosa questa tecnologia per il futuro isolamento del virus.

E convertendo gli organoidi in una versione bidimensionale, ha permesso agli scienziati di testare rapidamente potenziali farmaci antivirali come il remdesivir. Questi test hanno fornito risultati più affidabili rispetto ai tradizionali metodi di laboratorio.

Una biobanca globale per la preparazione alle future pandemie

Questa piattaforma di organoidi di pipistrello segna una nuova era per la ricerca sulle malattie infettive, rendendo possibile studiare virus pericolosi in modo sicuro ed efficace in un ambiente che riflette fedelmente la vita reale. Per la prima volta, gli scienziati possono studiare nuovi virus, valutarne il rischio e testare farmaci utilizzando tessuti di pipistrelli provenienti da più specie e organi.

“Con questi organoidi di pipistrello standardizzati e scalabili, vogliamo identificare sistematicamente nuovi virus di origine pipistrello e includere candidati antivirali per agenti patogeni con potenziale pandemico”, ha affermato il dott. Choi Young Ki, direttore del Korea Virus Research Institute, Institute for Basic Science (IBS).

Il gruppo di ricerca mira a espandere questo lavoro in una risorsa di biobanca globale che fungerà da pietra angolare per gli sforzi di biosicurezza sia nazionali che internazionali. Questa iniziativa consentirà uno studio più approfondito dei tratti virali che determinano la trasmissione per ibridazione, sosterrà lo sviluppo di mappe genetiche complete delle principali specie di pipistrelli e faciliterà la preparazione globale. In definitiva, questa piattaforma supporterà gli sforzi delle organizzazioni sanitarie, inclusa l’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS), per prevedere e prevenire future pandemie.

Fonti: