Izrāviens Bat organoid platforma rada jautājumus par zoonozes vīrusu uzvedību

Izrāviens Bat organoid platforma rada jautājumus par zoonozes vīrusu uzvedību

Vai zinājāt, ka vairāk nekā 75% jauno infekcijas slimību, kas skar cilvēkus, ir dzīvnieku izcelsmes? Jo īpaši sikspārņi ir dabiski saimnieki dažiem no pasaulē bīstamākajiem vīrusiem, tostarp tiem, kas ir atbildīgi par Covid-19 (SARS-CoV-2), MERS-CoV, A gripas un hantavīrusa uzliesmojumiem. Neskatoties uz to nozīmi, zinātnieki jau sen ir cīnījušies, lai izpētītu, kā šie vīrusi uzvedas sikspārņiem, tikai tāpēc, ka nebija piemērotu bioloģisko rīku.

Līdz šim lielākajā daļā pētījumu ir izmantoti vai nu vispārināti šūnu paraugi, vai organoīdi, kas izgatavoti tikai no vienas tropisko augļu sikspārņu sugas un tikai no viena orgāna. Tomēr ir noticis izrāviens: pētnieku grupa, kuru vada Grundes zinātnes institūts (IBS) Korejā, kopā ar starptautiskajiem līdzstrādniekiem ir izveidojusi pasaulē visaptverošāko BAT organoīdu platformu. Šie "mini orgāni" ir audzēti no piecām izplatītām sikspārņu sugām Āzijā un Eiropā un pārstāv četrus dažādus orgānus - elpceļus, plaušas, nieres un tievo zarnu.

Laboratorijā rekonstruējot sikspārņu orgānu fizioloģiju, mēs varam bezprecedenta detalizēti izpētīt, kā zoonozes vīrusi pāriet no dzīvniekiem uz cilvēkiem. "

Koo Bon-Kyoung, IBS Genoma inženierijas centra direktors

Vīrusu pārbaude tur, kur tie dzīvo

Izmantojot šos jaunos rīkus, pētnieki varēja tieši pārbaudīt, kā galvenie vīrusi SARS-CoV-2, MERS-CoV, A gripa un hantavīruss inficē dažādas sikspārņu sugas un orgānus. Viņi atklāja, ka katrs vīruss uzvedas unikāli, dažreiz inficējot tikai noteiktus orgānus vai sikspārņu sugas. Piemēram, vīruss, kas viegli auga viena sikspārņa plaušās, var neaugt cita nierēs. Tas palīdz izskaidrot, kāpēc daži vīrusi var pāriet uz cilvēkiem, bet citi ir tikai sikspārņi.

Vecākā pētniece Kima Hyunjoona uzsvēra: "Izmantojot šo platformu, mēs varam pētīt vīrusus, infekcijas un testus, ko nevar izdarīt ar parastajiem laboratorijas šūnu modeļiem vienā sistēmā. Atdarinot sikspārņa dabisko vidi, tas palielina infekcijas slimību pētījumu precizitāti un reālo vērtību."

Komanda arī atklāja vēl vienu noslēpumu: sikspārņu imūnsistēmas atšķirīgi reaģē uz vienu un to pašu vīrusu atkarībā no orgāna un sugas. Tas varētu palīdzēt izskaidrot, kāpēc sikspārņi var pārnēsāt tik daudz vīrusu, paši nesaslimstot.

Vēl viens nozīmīgs sasniegums bija divu iepriekš nezināmu sikspārņu vīrusu – A zīdītāju ortoreovīrusa un paramiksovīrusa, piem. Jāatzīmē, ka vienu no šiem vīrusiem nevarēja audzēt standarta šūnu kultūrās, bet tas plaukst jaunajos LPTP organoīdos, pierādot, cik vērtīga šī tehnoloģija ir turpmākai vīrusu izolācijai.

Un, pārvēršot organoīdus divdimensiju versijā, tas ļāva zinātniekiem ātri pārbaudīt iespējamās pretvīrusu zāles, piemēram, remdesivir. Šie testi sniedza ticamākus rezultātus nekā tradicionālās laboratorijas metodes.

Globāla biobanka, lai sagatavotos pandēmijai nākotnē

Šī sikspārņu organoīda platforma iezīmē jaunu infekcijas slimību izpētes laikmetu, ļaujot droši un efektīvi pētīt bīstamus vīrusus vidē, kas cieši atspoguļo reālo dzīvi. Pirmo reizi zinātnieki var pētīt jaunus vīrusus, novērtēt to risku un pārbaudīt zāles, izmantojot sikspārņu audus no vairākām sugām un orgāniem.

"Izmantojot šos standartizētos un mērogojamos sikspārņu organoīdus, mēs vēlamies sistemātiski identificēt jaunus sikspārņu izcelsmes vīrusus un iekļaut pretvīrusu kandidātus patogēniem ar pandēmijas potenciālu," sacīja Dr. Choi Young Ki, Korejas Vīrusu pētniecības institūta, Pamatzinātņu institūta (IBS) direktors.

Pētnieku grupas mērķis ir paplašināt šo darbu globālā biobankas resursā, kas kalpos kā stūrakmens gan valsts, gan starptautiskajiem biodrošības centieniem. Šī iniciatīva ļaus padziļināti izpētīt vīrusu pazīmes, kas veicina krustošanās pārnešanu, atbalstīs galveno sikspārņu sugu visaptverošu ģenētisko karšu izstrādi un veicinās globālo sagatavotību. Galu galā šī platforma atbalstīs veselības organizāciju, tostarp Pasaules Veselības organizācijas (PVO), centienus paredzēt un novērst turpmākās pandēmijas.

Avoti: