Platforma Breakthrough Bat organoid ridică întrebări cu privire la comportamentul virusurilor zoonotice

Platforma Breakthrough Bat organoid ridică întrebări cu privire la comportamentul virusurilor zoonotice

Știați că peste 75% dintre noile boli infecțioase care afectează oamenii au originea în animale? Liliecii, în special, sunt gazde naturale ale unora dintre cele mai periculoase viruși din lume, inclusiv cei responsabili de Covid-19 (SARS-CoV-2), MERS-CoV, gripă A și focare de hantavirus. În ciuda importanței lor, oamenii de știință s-au străduit de mult să studieze modul în care acești viruși se comportă la lilieci, pur și simplu pentru că instrumentele biologice adecvate nu existau.

Până în prezent, cele mai multe cercetări au folosit fie mostre de celule generalizate, fie organoide obținute dintr-o singură specie de lilieci de fructe tropicale și doar dintr-un singur organ. Cu toate acestea, a sosit o descoperire: o echipă de cercetare condusă de Institutul pentru Știința Grunding (IBS) din Coreea, împreună cu colaboratori internaționali, a creat cea mai cuprinzătoare platformă de organoizi BAT din lume. Aceste „mini-organe” sunt crescute din cinci specii comune de lilieci din Asia și Europa și reprezintă patru organe diferite: căile respiratorii, plămânii, rinichii și intestinul subțire.

Reconstituind fiziologia organelor de lilieci în laborator, putem studia modul în care virusurile zoonotice trec de la animale la oameni într-un detaliu fără precedent. „

Koo Bon-Kyoung, director al Centrului IBS pentru Ingineria Genomului

Testarea virușilor acolo unde trăiesc

Cu aceste noi instrumente, cercetătorii au putut testa direct modul în care virusurile cheie SARS-CoV-2, MERS-CoV, gripa A și hantavirusul infectează diferite specii și organe de lilieci. Ei au descoperit că fiecare virus se comportă în mod unic, infectând uneori doar anumite organe sau specii de lilieci. De exemplu, un virus care a crescut cu ușurință în plămânii unui liliac ar putea să nu crească în rinichiul altuia. Acest lucru ajută la explicarea de ce unii viruși pot sări la oameni, în timp ce alții sunt restricționați la lilieci.

Cercetătorul principal Kim Hyunjoon a subliniat: "Cu această platformă, putem studia virușii, infecțiile și testele pe care nu le puteți face cu modele de celule obișnuite de laborator într-un singur sistem. Imitând mediul natural al liliecilor, crește acuratețea și valoarea reală a cercetării în bolile infecțioase".

Echipa a mai descoperit un alt mister: sistemul imunitar al liliecilor răspunde diferit la același virus, în funcție de organ și specie. Acest lucru ar putea ajuta la explicarea de ce liliecii pot purta atât de mulți viruși fără să se îmbolnăvească ei înșiși.

O altă realizare majoră a fost descoperirea a două virusuri de lilieci necunoscute anterior - Un ortoreovirus de mamifer și un paramixovirus, de ex. În mod remarcabil, unul dintre acești viruși nu a putut fi cultivat în culturi de celule standard, dar a prosperat în noile organoizi BAT, demonstrând cât de valoroasă este această tehnologie pentru izolarea viitoare a virusului.

Și, transformând organoizii într-o versiune bidimensională, a permis oamenilor de știință să testeze rapid potențiale medicamente antivirale precum remdesivir. Aceste teste au oferit rezultate mai fiabile decât metodele tradiționale de laborator.

O biobancă globală pentru pregătirea viitoare pentru pandemii

Această platformă organoidă de lilieci marchează o nouă eră pentru cercetarea bolilor infecțioase, făcând posibilă studierea virușilor periculoși în siguranță și eficient într-un mediu care reflectă îndeaproape viața reală. Pentru prima dată, oamenii de știință pot studia noi viruși, pot evalua riscul acestora și pot testa medicamente folosind țesuturi de lilieci din mai multe specii și organe.

„Cu acești organoizi standardizați și scalabili de lilieci, dorim să identificăm sistematic noi viruși de origine a liliecilor și să includem candidați antivirali pentru agenți patogeni cu potențial pandemic”, a spus dr. Choi Young Ki, director al Institutului de Cercetare a Virusilor din Coreea, Institutul pentru Științe de bază (IBS).

Echipa de cercetare își propune să extindă această activitate într-o resursă globală de biobancă care va servi drept piatră de temelie atât pentru eforturile naționale, cât și internaționale de biosecuritate. Această inițiativă va permite un studiu mai profund al trăsăturilor virale care conduc la transmiterea încrucișării, va sprijini dezvoltarea hărților genetice cuprinzătoare ale speciilor cheie de lilieci și va facilita pregătirea globală. În cele din urmă, această platformă va sprijini eforturile organizațiilor din domeniul sănătății, inclusiv Organizația Mondială a Sănătății (OMS), pentru a prezice și a preveni viitoarele pandemii.

Surse: