Gjennombrudd Bat organoid-plattform reiser spørsmål om oppførselen til zoonotiske virus

Gjennombrudd Bat organoid-plattform reiser spørsmål om oppførselen til zoonotiske virus

Visste du at mer enn 75 % av nye smittsomme sykdommer som rammer mennesker oppsto i dyr? Spesielt flaggermus er naturlige verter for noen av verdens farligste virus, inkludert de som er ansvarlige for utbrudd av Covid-19 (SARS-CoV-2), MERS-CoV, influensa A og hantavirus. Til tross for deres betydning, har forskere lenge kjempet for å studere hvordan disse virusene oppfører seg hos flaggermus rett og slett fordi de riktige biologiske verktøyene ikke fantes.

Til dags dato har mest forskning brukt enten generaliserte celleprøver eller organoider laget av bare én art av tropisk fruktflaggermus, og bare fra ett enkelt organ. Imidlertid har et gjennombrudd kommet: et forskerteam ledet av Institute for Grunding Science (IBS) i Korea, har sammen med internasjonale samarbeidspartnere skapt verdens mest omfattende BAT-organoidplattform. Disse "mini-organene" er avlet fra fem vanlige flaggermusarter i Asia og Europa og representerer fire forskjellige organer - luftveier, lunger, nyrer og tynntarm.

Ved å rekonstruere flaggermusorganfysiologien i laboratoriet kan vi studere hvordan zoonotiske virus går over fra dyr til mennesker i enestående detalj. "

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

Tester virus der de bor

Med disse nye verktøyene kunne forskere direkte teste hvordan nøkkelvirus SARS-CoV-2, MERS-CoV, influensa A og hantavirus infiserer forskjellige flaggermusarter og organer. De fant ut at hvert virus oppfører seg unikt, noen ganger infiserer det bare visse organer eller arter av flaggermus. For eksempel kan et virus som vokste lett i lungene til en flaggermus ikke vokse i nyrene til en annen. Dette bidrar til å forklare hvorfor noen virus kan hoppe til mennesker mens andre er begrenset til flaggermus.

Seniorforsker Kim Hyunjoon understreket: "Med denne plattformen kan vi studere virus, infeksjoner og tester som du ikke kan gjøre med vanlige laboratoriecellemodeller i ett system. Ved å etterligne flaggermusens naturlige miljø øker det nøyaktigheten og den reelle verdien av forskning på infeksjonssykdommer."

Teamet oppdaget også et annet mysterium: flaggermusens immunsystem reagerer forskjellig på det samme viruset avhengig av organ og art. Dette kan bidra til å forklare hvorfor flaggermus kan bære så mange virus uten å bli syke selv.

En annen stor bragd var oppdagelsen av to tidligere ukjente flaggermusvirus - Et pattedyrortoreovirus og et paramyxovirus, f.eks. Bemerkelsesverdig nok kunne et av disse virusene ikke dyrkes i standard cellekulturer, men trivdes i de nye BAT-organoidene, noe som beviser hvor verdifull denne teknologien er for fremtidig virusisolering.

Og ved å konvertere organoidene til en todimensjonal versjon, tillot det forskere å raskt teste potensielle antivirale legemidler som remdesivir. Disse testene ga mer pålitelige resultater enn tradisjonelle laboratoriemetoder.

En global biobank for fremtidig pandemiberedskap

Denne flaggermus-organoidplattformen markerer en ny æra for forskning på infeksjonssykdommer, og gjør det mulig å studere farlige virus trygt og effektivt i et miljø som tett gjenspeiler det virkelige liv. For første gang kan forskere studere nye virus, vurdere risikoen deres og teste medisiner ved å bruke flaggermusvev fra flere arter og organer.

"Med disse standardiserte og skalerbare flaggermusorganoidene ønsker vi systematisk å identifisere nye flaggermus-opprinnelsesvirus og inkludere antivirale kandidater for patogener med pandemisk potensial," sa Dr. Choi Young Ki, direktør for Korea Virus Research Institute, Institute for Basic Science (IBS).

Forskerteamet har som mål å utvide dette arbeidet til en global biobankressurs som vil fungere som en hjørnestein for både nasjonalt og internasjonalt biosikkerhetsarbeid. Dette initiativet vil muliggjøre dypere studier av de virale egenskapene som driver overføring av avl, støtte utviklingen av omfattende genetiske kart over viktige flaggermusarter, og lette global beredskap. Til syvende og sist vil denne plattformen støtte innsatsen til helseorganisasjoner, inkludert Verdens helseorganisasjon (WHO), for å forutsi og forhindre fremtidige pandemier.

Kilder: