Посмотрев на сотрудников одной из инфекционных лабораторий в Бостоне, можно подумать, что вы оказались в старом фантастическом фильме про покорителей космоса. Скафандры, надуваемые через змеящиеся трубки в абсолютно стерильном помещении — интересное зрелище. В лабораторном стенде за защитным экраном находятся выращенные из стволовых клеток различные участки лёгких, именуемые органоидами — структуры, выращенные из стволовых клеток, максимально похожие на реальные органы.
Сегодня, как правило, вирусологи работают с компьютерными данными, с суррогатными вирусами, в которые они интегрируют части COVID-19 или с животными клетками, в которых исследуемые вирусы способны функционировать. Это гораздо дешевле, но ни одно подобное исследование не может дать точной картины того, что вирус делает с конкретными типами клеток человека. В процессе наблюдения за тяжелобольными COVID-19 практически невозможно отследить пути распространения вируса. Выращенные органоиды различных участков лёгких помогут понять, какие из них вирус поражает в первую очередь и сильнее, что поможет разработать гораздо более эффективные методы борьбы с ним. В чём ещё могут помочь подобные исследования?
Можно максимально точно отследить, как вирус попадает в организм. Органоиды позволят проводить тестирование лекарств до того, как переключиться на людей, чтобы минимизировать возможные побочные эффекты и, в перспективе, исключить тестирование на животных, что иногда бывает просто бессмысленно. К примеру, одно соединение полностью блокировало распространение вируса в лёгких обезьян, но никак себя не проявило в лёгких человека. Помимо этого, подобные исследования другой группы специалистов в Северной Каролине, показали, что в большинстве случаев вирус проникает в организм через дыхательные пути. Это исследование было опубликовано в конце мая в журнале CELL, который находится на первом месте из 289 журналов по биохимии и молекулярной биологии. Ещё одним интересным применением органоидов является выращивание клеток животных, которые могут быть возбудителями инфекции, но которых крайне сложно содержать в лабораторных условиях. Так, учёные из Гонконга вырастили мини-кишки тех самых подковообразных летучих мышей, которые считаются первоисточником SARS-CoV-2, заразили их вирусом, а после этого пересадили вирус в органоиды, имитирующие кишечник человека, показав, что SARS-CoV-2 действительно может вызывать кишечную инфекцию, в дополнение к респираторной. Это исследование опубликовано в середине мая в Nature medicine.
Органоиды впервые применили во время изучения и борьбы с вирусом Зика в 2016-ом году. Тогда учёные выращивали миниатюрные мозги и выяснили, что вирус отдаёт предпочтение молодым, развивающимся нейронам, что объяснило врождённую микроцефалию у некоторых новорождённых в бразилии. Именно возможность демонстрации эффективности этих методов позволит им быстрее развиваться, что приведёт к повсеместности, удешевлению, и, как итог, общему прогрессу человечества. Мы живём в действительно интересное время, когда каждый день можно узнавать что-то новое и удивляться. Подписывайтесь на S&F, чтобы первыми узнавать самое интересное из мира науки, техники и технологий, и делитесь ссылкой на него с друзьями и в социальных сетях. Ещё у меня есть канал в Telegram и уютный чатик для дискуссий на научные темы. Берегите себя и своих близких. Спасибо, что читаете.
