Вчені вирощують «міні-легені» в лабораторії, заражають їх коронавірусом і спостерігають за битвою в режимі реального часу

В обох дослідженнях вчені спостерігали, як вірус пошкоджує альвеоли в легенях. Альвеоли – це повітряні мішки, схожі на повітряну кульку, які поглинають кисень, яким ми дихаємо, і вивільняють вуглекислий газ, який ми видихаємо.

Медичні працівники перевіряють рентгенівський знімок легені пацієнта, який страждає на Covid-19, у лікарні Nouvel Civil у Страсбурзі, східна Франція, четвер, 22 жовтня 2020 р. (AP Photo: Jean-Francois Badias, File)

Відомо, що новий коронавірус вражає в першу чергу легені, але те, як розвивається напад, все ще залишається предметом дослідження. Тепер два дослідження пролили світло на ці процеси з використанням одного підходу. Вчені розробили моделі легенів у лабораторії, заразили їх SARS-CoV-2 і спостерігали за боротьбою між клітинами легенів і вірусом.

Обидві статті опубліковані в журналі Cell Stem Press. Одне дослідження проведено південнокорейськими та британськими дослідниками, у тому числі з Кембриджського університету; інший — дослідники з Університету Дьюка та Університету Північної Кароліни.

(Зліва) Репрезентативне зображення тривимірного легеневого органоїду, що показує маркер альвеолярних стовбурових клітин; (право) зображення Арвінда Конкімалли показує, як одна стовбурова клітина легенів скопіювала себе, щоб створити тисячі клітин і створити структуру, що нагадує тканини дихання.

В обох дослідженнях вчені спостерігали, як вірус пошкоджує альвеоли в легенях. Альвеоли — це повітряні мішки, схожі на повітряну кульку, які поглинають кисень, яким ми дихаємо, і вивільняють вуглекислий газ, який ми видихаємо. Пошкодження альвеол спричиняє пневмонію та гострий респіраторний дистрес — головну причину смерті від Covid-19.

Обидві команди розробили модель за допомогою міні-легенів — або легеневих органоїдів. Органоїди були вирощені зі стовбурових клітин, які відновлюють найглибші частини легенів, де атакує SARS-CoV-2. Вони називаються клітинами AT2. Слідкуйте за поясненнями Express у Telegram

Команда Великобританії та Південної Кореї перепрограмувала клітини AT2 назад на попередню стадію стовбурових клітин. Вони виростили самоорганізовані альвеолярні тривимірні структури, які імітують поведінку ключової легеневої тканини. Коли 3D-моделі піддалися впливу SARS-CoV-2, вірус почав швидко розмножуватися.

Через шість годин клітини почали виробляти інтерферони — білки, які діють як попереджувальні сигнали для сусідніх клітин. Через 48 годин клітини почали боротися. А через 60 годин після зараження деякі альвеолярні клітини почали розпадатися, що призвело до загибелі клітин і пошкодження тканини.

В іншому дослідженні, яке очолив клітинний біолог Університету Дьюка Пурушотама Рао Тата, команда домоглася, щоб одна клітина легенів розмножилася на тисячі копій і створила структуру, яка нагадує дихальні тканини легенів людини. Після зараження вірусом модель показала запальну реакцію.

Команда також була свідком цитокінового шторму — гіперреакцій імунних молекул, які запускають легені для боротьби з інфекцією.

Поділіться Зі Своїми Друзями: