Использование альвеолярного эпителия в качестве модели для изучения коронавирусной инфекции
Для тестирования новых препаратов перед испытаниями на людях исследователи используют модели клеточных культур. В Институте биологии инфекций им. Макса Планка в Берлине группа под руководством Томаса Ф. Мейера разработала модель эпителия человеческого легкого для тестирования соединений против коронавируса SARS-CoV-2.
Мейер начал культивировать органоидные структуры (сфероиды) в середине 1990-х годов. Изначально были созданы органоиды из эпителиальных тканей желудочно-кишечного тракта. Со временем методы культивирования были усовершенствованы, что позволило поддерживать органоиды живыми практически неограниченно долго. Сейчас лаборатория работает с эпителиальными органоидами маточной трубы, шейки матки, простаты, желчного пузыря и легкого.
Особенности модели альвеолярного эпителия
- Эпителиальные клетки легкого способны дифференцироваться в разные типы клеток, включая пневмоциты I и II типа.
- Первичные культуры развиваются из дистальных эпителиальных клеток дыхательных путей человека, которые затем формируют поверхность легочных альвеол.
- Пневмоциты II типа производят белки, снижающие поверхностное натяжение альвеол и предотвращающие их спадение.
- Пневмоциты I типа — тонкие плоские клетки, обеспечивающие газообмен.
- Вирус SARS-CoV-2 способен прикрепляться и инфицировать альвеолярные пневмоциты.
Преимущества модели для исследований COVID-19
- Квази-бессмертные клетки легочного эпителия представляют собой хорошую модель для тестирования противовирусных препаратов и ингибиторов.
- Ранее эти клетки использовались для изучения вирусов гриппа.
- Ключевая особенность — наличие рецептора ACE-2, который вирус SARS-CoV-2 использует как входные ворота.
- В отличие от большинства широко используемых линий опухолевых клеток, это здоровые первичные клетки, что обеспечивает аутентичную картину воздействия противовирусных веществ.
Эта модель может ускорить выявление уже существующих лекарств, которые можно было бы перепрофилировать для борьбы с COVID-19.