Dapat membantu upaya untuk mempelajari faktor risiko penyakit parah, kematian – ScienceDaily

Dapat membantu upaya untuk mempelajari faktor risiko penyakit parah, kematian – ScienceDaily


Upaya global untuk mengembangkan obat dan vaksin COVID-19 dengan cepat telah terhambat oleh jumlah tikus laboratorium yang rentan terhadap infeksi SARS-CoV-2, virus penyebab COVID-19. Sekarang, para peneliti di Washington University School of Medicine di St. Louis melaporkan bahwa mereka telah mengembangkan model tikus COVID-19 yang mereplikasi penyakit pada manusia. Lebih lanjut, pendekatan yang sama dapat diadopsi dengan mudah oleh ilmuwan lain untuk secara dramatis mempercepat pengujian perawatan dan pencegahan COVID-19 eksperimental.

Model tikus dijelaskan dalam makalah yang diterbitkan online 10 Juni di jurnal Sel. Selain pengujian obat dan vaksin, para ilmuwan dapat menggunakan model tersebut dengan tikus yang dibiakkan untuk mengembangkan kondisi kesehatan seperti obesitas, diabetes, atau penyakit paru-paru kronis untuk menyelidiki mengapa beberapa orang mengembangkan kasus COVID-19 yang mengancam jiwa sementara yang lain pulih sendiri.

“Ada dorongan besar untuk mengembangkan vaksin dan terapi secepat mungkin, dan karena model hewan telah dibatasi, obat-obatan dan vaksin yang diteliti ini telah dimasukkan langsung ke manusia, dan banyak dari mereka belum berhasil,” kata peneliti utama. Michael S. Diamond, MD, PhD, Profesor Kedokteran Herbert S. Gasser dan pakar infeksi virus. “Tikus berguna karena Anda dapat mempelajari sejumlah besar dari mereka dan mengamati perjalanan penyakit dan respons kekebalan dengan cara yang sulit dilakukan pada manusia. Akan lebih hemat biaya dan efisien serta lebih aman bagi manusia jika kita dapat memperoleh lebih banyak informasi tentang bagaimana obat dan vaksin potensial ini bekerja dan seberapa efektif mereka sebelum kita beralih ke primata non-manusia yang lebih menantang dan akhirnya studi pada manusia. “

Tikus tidak secara alami terinfeksi virus yang menyebabkan COVID-19. Untuk menginfeksi manusia, virus menempel pada protein yang disebut angiotensin converting enzyme-2 (ACE2) di permukaan sel di saluran pernapasan. Tetapi protein ACE2 manusia berbeda dari protein ACE2 tikus, dan virus tidak dapat menempel pada versi mouse.

Virus yang menyebabkan epidemi SARS pada tahun 2003 terkait erat dengan yang menyebabkan pandemi COVID-19, dan virus SARS juga menginfeksi sel dengan menempel pada protein ACE2 manusia. Selama epidemi SARS, para peneliti menciptakan strain tikus yang dimodifikasi secara genetik dengan protein ACE2 manusia sehingga mereka dapat mempelajari SARS. Namun, setelah epidemi berakhir, minat pada SARS memudar dan koloni tikus ditutup. Munculnya COVID-19 awal tahun ini memicu kesibukan untuk mulai membiakkan tikus lagi, tetapi bahkan sekarang tidak ada cukup tikus untuk semua peneliti yang ingin mempelajari penyakit tersebut dan untuk menguji potensi vaksin dan terapi.

Diamond, yang sebelumnya memimpin upaya untuk mengembangkan model tikus yang terinfeksi Zika, menyadari bahwa mereka membutuhkan cara yang lebih cepat untuk mendapatkan tikus yang dapat digunakan untuk studi COVID-19. Diamond dan kolega – termasuk penulis pertama Ahmed Hassan, DVM, PhD, dan Brett Case, PhD, keduanya peneliti postdoctoral, dan Emma Winkler, seorang mahasiswa pascasarjana MD / PhD, serta beberapa anggota kunci COVID-19 lainnya tim dari laboratorium Diamond – memutuskan untuk memperkenalkan protein ACE2 manusia ke tikus untuk sementara. Untuk mencapai ini, mereka memasukkan gen ACE2 manusia ke dalam virus pernapasan ringan yang dikenal sebagai adenovirus. Mereka juga menghilangkan gen yang perlu direplikasi oleh adenovirus, sehingga virus dapat menginfeksi sel satu kali tetapi tidak berkembang biak. Kemudian, para peneliti menginfeksi tikus dengan adenovirus yang dimodifikasi. Hewan tersebut menghasilkan ACE2 manusia di saluran pernapasannya selama beberapa hari, membuat mereka rentan terhadap infeksi virus penyebab COVID-19.

Untuk melihat apakah tikus mengembangkan penyakit yang mirip dengan yang ada pada manusia, para peneliti menginfeksi tikus dengan adenovirus yang dimodifikasi, dan kemudian lima hari kemudian memberi mereka virus COVID-19 melalui hidung. Virus dengan cepat menyebar di sepanjang saluran pernapasan dan terutama ke paru-paru, di mana ia berkembang biak hingga jumlah yang tinggi dan menyebabkan pneumonia dengan peradangan yang ditandai, seperti halnya pada manusia. Para peneliti juga menemukan tingkat virus yang lebih rendah di jantung, limpa dan otak – semua organ yang dapat menjadi sasaran virus pada manusia. Tikus kehilangan 10% hingga 25% berat badan mereka selama sakit tetapi akhirnya pulih.

“Tikus mengembangkan penyakit paru-paru serupa dengan apa yang kita lihat pada manusia,” kata Diamond, yang juga seorang profesor mikrobiologi molekuler, dan bidang patologi dan imunologi. “Mereka menjadi cukup sakit untuk sementara waktu tetapi akhirnya sembuh, seperti sebagian besar orang yang tertular COVID-19. Anda dapat menggunakan teknik ini dengan hampir semua strain tikus laboratorium untuk membuat mereka rentan terhadap SARS-CoV-2 dan kemudian melakukan apa pun. jenis studi yang Anda inginkan: menguji vaksin atau obat-obatan, mempelajari respons imun, dan banyak hal lain yang berkaitan dengan bagaimana virus menyebabkan penyakit. “

Model tersebut juga dapat digunakan untuk lebih memahami faktor-faktor yang membuat beberapa orang berisiko terkena penyakit COVID-19 yang parah. Usia lanjut, jenis kelamin pria, dan kondisi seperti obesitas, diabetes, dan penyakit jantung, ginjal, atau paru-paru semuanya meningkatkan risiko COVID-19 parah karena alasan yang tidak sepenuhnya dipahami.

“Akan mudah untuk mempelajari, misalnya, tikus yang lebih tua atau tikus yang gemuk dan melihat bagaimana respons mereka terhadap infeksi,” kata Diamond. “Saya berharap mereka akan melakukan hal yang jauh lebih buruk, tetapi pertanyaan sebenarnya adalah mengapa. Apakah mereka memiliki lebih banyak virus pada tahap awal? Apakah kondisi mereka melemahkan respons kekebalan, atau mungkin memperburuk respons peradangan yang merugikan? Dengan model ini, kami dapat mulai melihat beberapa faktor yang sangat sulit dipelajari pada manusia. “

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Slot Online

Author Image
adminProzen