COVID-19 теперь можно изучать на новой биологической модели легких
В настоящее время борьба с коронавирусной инфекцией является задачей номер один во всем мире. Многочисленные исследования вируса не дают точное понимание течения заболевания на клеточном уровне. С марта 2020 года заболевших становится все больше, а с наступлением холодного периода рост заразившихся и умерших резко усилился. Поскольку инфекция в первую очередь поражает лёгкие, то изучение коронавирусной инфекции необходимо начинать с клеток этого органа. Всего лишь одна вирусная частица способствует инфицированию клетки, а точнее — альвеолярной клетки второго типа. Именно этот тип становится главным объектом в изучении коронавирусной инфекции, однако культивировать такие клетки в лаборатории для составления моделей заболевания очень трудно. Ученые пытаются заменить их плюрипотентными стволовыми клетками, но изучить на них течение болезни затруднительно ввиду влияния различных индивидуальных факторов, например, состояния здоровья, силы иммунитета и возраста пациента.
Учёные в Великобритании и Южной Кореи решили создать в лабораторных биореакторах органическую культуру, являющуюся трехмерной, долгоживущей и состоящей из необходимых альвеолярных клеток второго типа, как в человеческих лёгких. Культура отлично поддается к изучению реакции клеток на инфекционное поражение, а значит становится более правдоподобной моделью протекания коронавирусной инфекции. Так как полученная культура является стабильной и может функционировать в течение полугода — она является идеальной субстанцией для долговременных исследований и изучения механизма развития вируса. В будущем это может привести к полноценному испытанию препаратов, создаваемых для борьбы с заболеванием.
Что касается сути культуры, то ученые провели над ней ряд испытаний и составили сравнительную таблицу состояния альвеолярных клеток до заражения и спустя несколько дней после. Были изучены различные факторы, такие как: экспрессия генов, связанных с иммунитетом; развитие псевдоальвеолов, агрегатов вирусных частиц; состояние мембран клеток; наличие патологических вакуолей. Всё вместе дало ясное понимание, какие элементы участвуют в противовирусном ответе на заражение коронавирусной инфекцией. Благодаря прояснившейся механике распространения вируса, ученые смогли представить два сценария заражения клетки вирусными частицами. Исходя из этого, было отмечено развитие всевозможных мутаций клеток. Если культура будет дополнена иммунными клетками, то модель получит более совершенное представление. К тому же, если создавать различные вариации модели, внося клетки легких пожилых или скончавшихся пациентов, то это создаст перспективу развития по-настоящему действенных антивирусных препаратов in vitro.
