Tiedemiehet kasvattavat 'minikeuhkoja' laboratoriossa, tartuttavat ne koronaviruksella ja katsovat taistelua reaaliajassa
Molemmissa tutkimuksissa tutkijat havaitsivat, kuinka virus vahingoittaa keuhkojen alveoleja. Alveolit ovat ilmapallomaisia ilmapusseja, jotka ottavat hengittämämme hapen ja vapauttavat uloshengittämämme hiilidioksidin.
Lääketieteen työntekijät tarkistavat röntgenkuvan Covid-19-potilaan keuhkoista Strasbourgin Nouvel Hopital Civilissä, Itä-Ranskassa, torstaina 22. lokakuuta 2020. (AP Kuva: Jean-Francois Badias, File) Uuden koronaviruksen tiedetään hyökkäävän ensisijaisesti keuhkoihin, mutta miten hyökkäys etenee, on vielä tutkimuskohde. Nyt kaksi tutkimusta on tuonut valoa näihin prosesseihin käyttämällä samaa lähestymistapaa. Tiedemiehet ovat kehittäneet keuhkomalleja laboratoriossa, tartuttaneet ne SARS-CoV-2:lla ja seuranneet keuhkosolujen ja viruksen välistä taistelua.
Molemmat artikkelit on julkaistu Cell Stem Press -lehdessä. Yksi tutkimus on Etelä-Korean ja Yhdistyneen kuningaskunnan tutkijoilta, mukaan lukien Cambridgen yliopistosta; toinen on Duke Universityn ja University of North Carolinan tutkijoilta.
(vasemmalla) Edustava kuva 3D-keuhkoorganoidista, jossa näkyy alveolaarinen kantasolumerkki; Arvind Konkimallan (oikea) kuva osoittaa, kuinka yksittäinen keuhkon kantasolu kopioi itsensä synnyttäen tuhansia soluja ja muodostaen hengityskudoksia muistuttavan rakenteen. Molemmissa tutkimuksissa tutkijat havaitsivat, kuinka virus vahingoittaa keuhkojen alveoleja. Alveolit ovat ilmapallomaisia ilmapusseja, jotka ottavat hengittämämme hapen ja vapauttavat uloshengittämämme hiilidioksidin. Alveolien vaurioituminen aiheuttaa keuhkokuumetta ja akuuttia hengitysvaikeutta – yleisin kuolinsyy Covid-19:ssä.
Molemmat ryhmät kehittivät mallin käyttämällä minikeuhkoja tai keuhkojen organoideja. Organoidit kasvatettiin kantasoluista, jotka korjaavat keuhkojen syvimpiä osia, joissa SARS-CoV-2 hyökkää. Näitä kutsutaan AT2-soluiksi. Seuraa Express Explainedia Telegramissa
Yhdistyneen kuningaskunnan ja Etelä-Korean tiimi ohjelmoi AT2-solut takaisin aikaisempaan kantasoluvaiheeseensa. He kasvattivat itseorganisoituvia, keuhkorakkuloita muistuttavia 3D-rakenteita, jotka jäljittelevät avainkeuhkokudoksen käyttäytymistä. Kun 3D-mallit altistettiin SARS-CoV-2:lle, virus alkoi lisääntyä nopeasti.
Kuudessa tunnissa solut alkoivat tuottaa interferoneja - proteiineja, jotka toimivat varoitussignaaleina naapurisoluille. 48 tunnin kuluttua solut alkoivat taistella takaisin. Ja 60 tunnin kuluttua tartunnasta osa alveolaarisista soluista alkoi hajota, mikä johti solukuolemaan ja kudosvaurioon.
Toisessa tutkimuksessa, jota johti Duke Universityn solubiologi Purushothama Rao Tata, ryhmä sai yhden keuhkosolun lisääntymään tuhansiksi kopioiksi ja luomaan rakenteen, joka muistuttaa ihmisen keuhkojen hengityskudoksia. Kun malli oli saanut viruksen tartunnan, se osoitti tulehduksellista vastetta.
Tiimi näki myös sytokiinimyrskyn – keuhkojen immuunimolekyylien hyperreaktion taistellakseen infektiota vastaan.
Jaa Ystäviesi Kanssa:
