Американські вчені створили мініатюрні моделі людських органів на основі стовбурових клітин легень, серця та мозку людини, щоб вивчити, як організм інфікують рідкісні, але смертельні хантавіруси. Також вчені змогли знайти перспективні сполуки, які блокували вірус у лабораторних тестах, що дає надію на майбутні методи лікування.
Висновки дослідників опубліковані в журналі PLOS Pathogens.
Хантавіруси потрапили в центр уваги країни на початку цього року як причина смерті Бетсі Аракави, класичної піаністки та дружини покійного актора Джина Гекмана.
Ці небезпечні віруси становлять глобальну проблему охорони здоров'я з 1950-х років, коли вони спричинили тисячі випадків геморагічної лихоманки під час Корейської війни. Сьогодні вони продовжують спричиняти спорадичні спалахи по всьому світу, а рівень смертності коливається від 1% до 40%, залежно від штаму вірусу.
У США вірус Sin Nombre спричинив випадки важких респіраторних захворювань, тоді як вірус Old World Hantaan відомий тим, що викликає захворювання нирок в Азії. Вчені особливо стурбовані вірусом Andes, виявленим у Південній Америці, оскільки це перший відомий хантавірус, який поширюється між людьми. Нещодавні смерті в Нью-Мексико та Каліфорнії підкреслили постійний ризик, який становлять ці віруси.
«Хантавіруси становлять серйозну загрозу для здоров’я населення, проте ми мало знаємо про те, як вони атакують людський організм. Створюючи людські органоїдні системи, ми нарешті можемо побачити, як ці віруси поводяться в тканинах легень, серця та мозку, і почати визначати способи їх зупинки», — пояснила одна зі співавторів дослідження, докторка Вайті Арумугасвамі.
Зазвичай, вчені досліджують тваринні моделі, щоб вивчати, як вірусні інфекції поширюються по цілих системах органів. Але надзвичайна заразність хантавірусів у поєднанні з необхідністю стримування 4-го рівня біобезпеки дуже ускладнює вивчення їхнього системного впливу на тварин.
Команда вчених використала людські стовбурові клітини для вирощування органоїдів — тривимірних міні-органів, що імітують структуру та функції тканин людини, і піддала ці моделі органоїдів впливу трьох хантавірусів: вірусу Анд, вірусу Хантаан та вірусу Сін Номбре, щоб побачити, як кожен з них інфікує різні органи. Відмінності були вражаючими.
Вірус Анд інфікував усі тестовані типи клітин — епітеліальні та ендотеліальні клітини легень, кардіоміоцити та астроцити, тоді як вірус Хантаан більш вибірково інфікував клітини серця та мозку, а вірус Sin Nombre здебільшого залишався обмеженим ендотеліальними клітинами легень.
«Вірус перепрограмує клітинний метаболізм, щоб сприяти власному виживанню. Це порушення може сприяти серйозному пошкодженню легень та серця, яке спостерігається у пацієнтів», — додала Арумугасвамі.
Наразі немає схвалених методів лікування або широкодоступних вакцин проти хантавірусів, однак в ході дослідження вчені змогли протестувати низку потенційних препаратів і виявили ефективність деяких з них, що допоможе під час пошуку методів лікування в майбутньому.
Як повідомляв "Апостроф", китайські вчені провели першу в історії трансплантацію легені генетично модифікованої свині людині зі смертю мозку.
