Использование синтетических моделей, реплицирующих части человеческого тела (часто называемые “органоидами”), появилось в последние годы как многообещающий способ изучения процессов заболевания и тестирования потенциальных методов лечения in vitro. Исследования в целом показали, что использование органоидов для моделирования человеческого тела эффективно, демонстрируя сильную прогностическую силу для того, как лекарства, протестированные in vitro, будут работать на реальном человеке. Хотя исследователи отмечают, что все еще существует много проблем, с которыми сталкиваются исследования in vitro, исследователи надеются, что этот новый подход может уменьшить потребность в доклинических исследованиях на животных.
Новое исследование, опубликованное в mBio, описывает, как исследователи создали синтетические органоидные модели носа для изучения SARS-CoV-2 и респираторно-синцитиальных вирусных инфекций (РСВ). В статье основное внимание уделяется пониманию того, как нос изначально реагирует на эти вирусы (особенно различия в реакции), а также того, работают ли и как определенные методы лечения. Исследователи специально изучили паливизумаб, одобренный FDA препарат для лечения тяжелых случаев РСВ у младенцев.
Органоиды носа создаются из эпителиальных клеток (клеток, которые образуют внутреннюю оболочку носа), взятых из носового тампона. После создания часть органоида подвергалась воздействию воздуха, а другая погружалась в жидкий раствор, содержащий питательные вещества, в попытке воспроизвести реальную эпителиальную оболочку носа (некоторые клетки подвергаются воздействию воздуха, другие-кровеносной системы). Исследователи выбрали SARS-CoV-2 и RSV для изучения, потому что большинство инфекций, вызванных этими вирусами, начинаются в носу.
При введении культивируемых эпителиальных клеток в SARS-CoV-2 и RSV исследователи отметили интересные различия в реакции, вызванной эпителиальными клетками на каждый вирус. В частности, существовали заметные различия в том, как каждый вирус вызывал секрецию слизи и повреждение эпителиальных клеток: SARS-CoV-2 вызывал серьезные повреждения и минимальную секрецию слизи, в то время как RSV проявлял почти противоположные реакции. Введение паливизумаба в жидкую часть модели позволило исследователям смоделировать, как препарат будет работать у реального человека.
Ученые подчеркивают, что их синтетические модели носа имеют потенциал для использования в долгосрочных исследованиях и могут эффективно копировать реальные клетки носа. Возможность создавать модели с образцами носовых мазков, а не с инвазивной биопсией, также облегчает процесс разработки.
