Istraživački tim je uspešno koristio ljudske respiratorne organoide (mini organe) za razmnožavanje humanog rinovirusa C (HRV-C), koji je ranije bio otporan na konvencionalnu kultivaciju virusa. Ovaj proboj otvara nove puteve za razumevanje ovih uobičajenih respiratornih virusa i ubrzavanje razvoja vakcina i antivirusnih lekova. Nalazi su objavljeni u najnovijem broju časopisa Nature Communications.
Ovu prekretnicu u virološkim istraživanjima postigao je tim koji su predvodili profesorka Jane Zhou Jie i profesor Iuen Kvok-Iung, sa Odeljenja za mikrobiologiju pri Fakultetu kliničke medicine na Medicinskom fakultetu LKS Univerziteta u Hong Kongu (HKUMed), u saradnji sa profesorom Hansom Kleversom sa Hubreht instituta, pionirom organoidne tehnologije.
Humani rinovirusi (HRV), primarni patogeni obične prehlade, su visoko prenosivi, uzrokujući infekcije gornjih disajnih puteva tokom cele godine. Do sada je identifikovano više od 160 HRV serotipova i kategorizovano u tipove A, B i C; a više od 60 podtipova HRV-C otkriveno je od 2006. godine.
HRV-C infekcije su generalno povezane sa težim simptomima i povezane sa pogoršanjem astme i drugih hroničnih respiratornih bolesti. U poslednje dve decenije, nijedan eksperimentalni model nije bio dostupan za veliku porodicu HRV-C zbog njihove nesposobnosti da se kultivišu u konvencionalnim ćelijskim linijama u laboratorijama, što je ometalo napredak istraživanja u razvoju antivirusnih lekova i vakcina za HRV-C infekcije.
Zbog toga je postojala hitna potreba da se razviju nove metode za kulturu HRV-C kako bi se razvile odgovarajuće vakcine i moćni lekovi za rešavanje njegove pretnje po javno zdravlje. Inovativna upotreba ljudskih respiratornih organoida koju je uspostavio istraživački tim HKUMed-a prevazišla je ovu barijeru, pružajući novi model sistema za proučavanje i borbu protiv HRV-C.
Istraživački tim, u saradnji sa profesorom Hansom Kleversom, posvetio je sedam godina uspostavljanju prvog sistema kulture respiratornih organoida na svetu koristeći matične ćelije odraslih pluća i epitelne ćelije nosa. Kroz dobro definisane pristupe proširenja i diferencijacije, tim je uspešno uspostavio zrelu nazalnu sluzokožu, disajne puteve i alveolarne organoide.
Pionirski sistem respiratorne organoidne kulture omogućava naučnicima da efikasno i stabilno rekonstruišu i prošire ceo ljudski respiratorni epitel u laboratoriji. Ovi nagrađivani biološki aktivni respiratorni organoidi postali su robusni univerzalni alati za proučavanje respiratorne biologije i srodnih bolesti.
Istraživački tim je koristio respiratorne organoide da izoluje i uzastopno propagira HRV-C, nakon čega je usledila dubinska karakterizacija interakcije virus-domaćin. Oni su pokazali da su i organoidi disajnih puteva i nazalni organoidi veoma osetljivi na HRV-C i da su sposobni da efikasno izoluju virus iz kliničkih uzoraka.
Uz imunosupresiju posredovanu malim molekulom, organoidi disajnih puteva održavaju serijski prolaz HRV-C, dok nazalni organoidi to postižu bez ikakve intervencije. Štaviše, nazalni organoidi su osetljiviji na infekciju HRV-C od organoida disajnih puteva, verovatno zbog jačeg antivirusnog odgovora organoida disajnih puteva.
Konačno, studija je pokazala primenu modela HRV-C infekcije zasnovanog na organoidima za skrining lekova. Ovaj inovativni model se stoga može koristiti za razvoj HRV-C vakcina i antivirusnih lekova.
Profesorka Jane Zhou Jie, koja je vodila istraživanje, istakla je neuporedivu snagu ljudskih respiratornih organoida u proučavanju HRV-C, navodeći: „Naša studija naglašava jedinstveni kapacitet respiratornih organoida za proučavanje HRV-C, od ponovljivog razmnožavanja virusa koji se loše uzgaja. do detaljne disekcije interakcije virus-domaćin i potencijalnih primena za razvoj vakcina i antivirusnih lekova.
„Što je još važnije, ova studija uspostavlja novu paradigmu za razmnožavanje i proučavanje drugih nekultivisanih ljudskih virusa. Biološki aktivni respiratorni organoidi omogućavaju naučnicima da rekapituliraju respiratorne virusne infekcije, procene efikasnost lekova i razviju vakcine i terapeutike za rešavanje rizika po javno zdravlje koje predstavljaju respiratorni problemi. virusi“.
Profesor Kelvin To Kai-vang, predsedavajući i klinički profesor sa istog odeljenja, primetio je: „Izvanredno istraživanje tima u HRV-C istraživanju pokazuje nepokolebljivu posvećenost Fakulteta naučnim inovacijama i pruža ključnu naučnu podršku za sprovođenje politike javnog zdravlja .“
Profesor Iuen Kvok-Iung, profesor katedre, takođe sa Odeljenja za mikrobiologiju, naglasio je: „Ovo je značajna studija koja otvara novi put za borbu protiv virusa obične prehlade.“
