Pirmasis tokio tipo smegenų organoidas, išaugintas Kvinslando universitete, padėjo tyrėjams nustatyti gydymo būdus, mažinančius COVID-19 poveikį žmonėms, sergantiems Dauno sindromu.
Australijos bioinžinerijos ir nanotechnologijų instituto (AIBN) vyresnysis mokslinis bendradarbis dr. Mohammedas Shakeris ir organoidų ekspertas profesorius Ernstas Wolvetangas dirbo su komanda kurdami sintetinį organoidą, atspindintį Dauno sindromą turinčio žmogaus smegenis, kad ištirtų, kodėl žmonės, gimę su genetine liga. būklė yra labiau pažeidžiama koronaviruso.
„Gyvenimo ligoninėje ir mirties nuo koronaviruso rizika žmonėms, sergantiems Dauno sindromu, yra daug didesnė, tačiau iki šiol nebuvo aiškių duomenų, paaiškinančių kodėl“, – sakė dr. „Laimei, mūsų laboratorijoje išauginti organoidai leidžia mums atrakinti šią informaciją ir rasti būdų, kaip išspręsti problemą.”
Organoidai yra mažos, sintetinės organų kopijos, išaugintos iš žmogaus kamieninių ląstelių, kurias mokslininkai naudoja eksperimentams, kurie būtų etiškai ir praktiškai sunkūs gyviems subjektams.
Komanda išaugino Dauno sindromo smegenų modelius ir aptraukė juos specializuotų ląstelių sluoksniu, vadinamu choroidiniu rezginiu, pirmą kartą efektyviai sukurdama organoidą su dviem funkcinėmis smegenų sritimis.
Naujų organoidinių modelių bandymai parodė, kad kai kurie gyslainės rezginio komponentai yra nepakankamai išvystyti žmonėms, gimusiems su Dauno sindromu. Tyrimas publikuojamas žurnale Mokslo pažanga.
„Barjerinė gyslainės rezginio funkcija neleidžia koronavirusui užkrėsti smegenų ląstelių, o šis barjeras yra pažeistas žmonėms, sergantiems Dauno sindromu“, – sakė profesorius Wolvetangas. „Tai reiškia, kad trūksta esminės gynybos linijos, ir paaiškina, kodėl šios kohortos pacientams pasireiškia sunkesni COVID-19 simptomai.
Laboratorija naudojo organoidus, kad patikrintų vaistų terapiją, kuri galėtų kompensuoti šį pažeidžiamumą, įskaitant JAV maisto ir vaistų administracijos patvirtintus vaistus Avoralstat, Camostat, Nafamostat ir Remdesivir.
Dr. Shaker sakė, kad buvo aišku, kad žmogaus smegenų organoidiniai modeliai gali būti svarbios medicinos priemonės, suteikiančios precedento neturinčių įžvalgų ir galimų vaistų patikros įvairioms ligoms, išskyrus Dauno sindromą ir COVID-19.
„Šis darbas parodo, kaip vis sudėtingesni žmogaus smegenų organoidiniai modeliai gali būti naudojami norint atrasti ląstelių ir molekulinius procesus, skatinančius neurologines ligas”, – sakė jis.
„Tai taip pat rodo, kad šie organoidai yra labai svarbios priemonės, leidžiančios mums įvertinti naujų gydymo priemonių saugumą ir veiksmingumą dideliu mastu.”