Teadlased kasvatavad laboris 'minikopse', nakatavad neid koroonaviirusega ja jälgivad lahingut reaalajas
Mõlemas uuringus jälgisid teadlased, kuidas viirus kahjustab kopsude alveoole. Alveoolid on õhupallitaolised õhukotid, mis võtavad endasse sisse hingatava hapniku ja vabastavad väljahingatavast süsinikdioksiidi.
Meditsiinitöötajad kontrollisid Ida-Prantsusmaal Strasbourgis Nouvel Hopital Civilis Covid-19 põdeva patsiendi kopsu röntgenfotot neljapäeval, 22. oktoobril 2020. (AP Foto: Jean-Francois Badias, File) Uudne koroonaviirus ründab teadaolevalt peamiselt kopse, kuid seda, kuidas rünnak areneb, on veel uuritud. Nüüd on kaks uuringut sama lähenemisviisi kasutades neid protsesse valgustanud. Teadlased on laboris välja töötanud kopsumudelid, nakatanud need SARS-CoV-2-ga ja jälginud kopsurakkude ja viiruse vahelist võitlust.
Mõlemad artiklid on avaldatud ajakirjas Cell Stem Press. Üks uuring on tehtud Lõuna-Korea ja Ühendkuningriigi teadlaste poolt, sealhulgas Cambridge'i ülikoolist; teine on Duke'i ülikooli ja Põhja-Carolina ülikooli teadlastelt.
(vasakul) 3D-kopsu organoidi esinduspilt, millel on alveolaarsed tüvirakumarkerid; Arvind Konkimalla (paremal) pildil on näha, kuidas üks kopsu tüvirakk kopeeris end, et luua tuhandeid rakke ja luua hingamiskudesid meenutav struktuur. Mõlemas uuringus jälgisid teadlased, kuidas viirus kahjustab kopsude alveoole. Alveoolid on õhupallitaolised õhukotid, mis võtavad endasse sisse hingatava hapniku ja vabastavad väljahingatava süsinikdioksiidi. Alveoolide kahjustus põhjustab kopsupõletikku ja ägedat respiratoorset distressi, mis on Covid-19 peamine surmapõhjus.
Mõlemad meeskonnad töötasid mudeli välja minikopsude või kopsuorganoidide abil. Organoidid kasvatati tüvirakkudest, mis parandavad kopsude sügavaimaid osi, kus SARS-CoV-2 ründab. Neid nimetatakse AT2 rakkudeks. Jälgige Telegramis Express Explained
Ühendkuningriigi ja Lõuna-Korea meeskond programmeeris AT2 rakud tagasi oma varasemasse tüvirakkude staadiumisse. Nad kasvatasid iseorganiseeruvad, alveolaarsed 3D-struktuurid, mis jäljendavad võtmekopsukoe käitumist. Kui 3D-mudelid puutusid kokku SARS-CoV-2-ga, hakkas viirus kiiresti paljunema.
Kuue tunni pärast hakkasid rakud tootma interferoone – valke, mis toimivad naaberrakkudele hoiatussignaalina. 48 tunni pärast hakkasid rakud vastu võitlema. Ja pärast 60 tundi pärast nakatumist hakkasid mõned alveolaarrakud lagunema, põhjustades rakusurma ja koekahjustusi.
Teises uuringus, mida juhtis Duke'i ülikooli rakubioloog Purushothama Rao Tata, sai meeskond ühe kopsuraku, et paljuneda tuhandeteks koopiateks ja luua struktuur, mis sarnaneb inimese kopsu hingamiskudedega. Kui mudel oli viirusega nakatunud, ilmnes põletikuline reaktsioon.
Meeskond oli tunnistajaks ka tsütokiinide tormile – immuunmolekulide hüperreaktsioonile, mille kopsud käivitavad infektsiooniga võitlemiseks.
Jagage Oma Sõpradega:
