Органоиды человеческих бронхов для моделирования COVID-19

Для поиска эффективных препаратов против COVID-19 необходима модель, достоверно воспроизводящая жизненный цикл вируса. Группа ученых из Японии разработала методику выращивания органоидов человеческих бронхов из коммерчески доступных криоконсервированных клеток бронхиального эпителия и проверила, можно ли с их помощью моделировать инфекцию SARS-CoV-2.

В составе органоидов присутствуют базальные, бокаловидные и реснитчатые клетки, а также клетки Клара, которые в организме выполняют функцию защиты бронхиол. В органоидах обильно экспрессируются белки ACE2 и TMPRSS2, обеспечивающие проникновение коронавируса в клетки. После заражения органоидов SARS-CoV-2 можно наблюдать не только попадание вирусного генома в клетку, но также размножение вируса, его патологическое действие (кариопикноз — сморщивание ядра из-за конденсации хроматина, одна из начальных стадий клеточной гибели) и попытку инициации органоидами иммунного ответа, что отражается в повышении уровня экспресии генов сигнального пути интерферонов типа I.

Одним из первых препаратов, успешно протестированных на этой модели, стал камостат — ингибитор сериновой протеазы TMPRSS2, рассматриваемый как потенциальное лекарство от COVID-19. Обработка камостатом инфицированных органоидов снижала вирусную нагрузку до 2% от контрольного показателя для инфицированных необработанных клеток.

Таким образом, новые органоиды человеческих бронхов вполне подходят для моделирования инфекции SARS-CoV-2. Ученые считают, что их стоит использовать для тестирования экспериментальных препаратов против COVID-19, в том числе и тех, которые сейчас проходят клинические исследования.