‘Mini-lungs’ mengungkapkan tahap awal infeksi SARS-CoV-2 – ScienceDaily

‘Mini-lungs’ mengungkapkan tahap awal infeksi SARS-CoV-2 – ScienceDaily


‘Paru-paru mini’ yang tumbuh dari jaringan yang disumbangkan ke rumah sakit Cambridge telah memberikan wawasan penting kepada tim ilmuwan dari Korea Selatan dan Inggris tentang bagaimana COVID-19 merusak paru-paru. Menulis di jurnal Sel induk, para peneliti merinci mekanisme yang mendasari infeksi SARS-CoV-2 dan respons imun bawaan awal di paru-paru.

Hingga saat ini, terdapat lebih dari 40 juta kasus COVID-19 dan hampir 1,13 juta kematian di seluruh dunia. Jaringan target utama SARS-CoV-2, virus yang menyebabkan COVID-19, terutama pada pasien yang mengidap pneumonia, tampaknya adalah alveoli – kantung udara kecil di paru-paru yang mengambil oksigen yang kita hirup dan menukarnya dengan karbon. dioksida untuk dihembuskan.

Untuk lebih memahami bagaimana SARS-CoV-2 menginfeksi paru-paru dan menyebabkan penyakit, tim ilmuwan dari Inggris dan Korea Selatan beralih ke organoid – ‘organ mini’ yang tumbuh dalam tiga dimensi untuk meniru perilaku jaringan dan organ.

Tim menggunakan jaringan yang disumbangkan ke bank jaringan di Royal Papworth Hospital NHS Foundation Trust dan Addenbrooke’s Hospital, Cambridge University NHS Foundations Trust, Inggris, dan Rumah Sakit Universitas Nasional Seoul untuk mengekstraksi jenis sel paru-paru yang dikenal sebagai sel alveolar tipe 2 paru-paru manusia. Dengan memprogram ulang sel-sel ini kembali ke tahap ‘sel induk’ mereka sebelumnya, mereka mampu menumbuhkan struktur 3D seperti alveolar yang mengatur dirinya sendiri yang meniru perilaku jaringan paru-paru kunci.

Dr Joo-Hyeon Lee, rekan penulis senior, dan Pemimpin Grup di Wellcome-MRC Cambridge Stem Cell Institute, University of Cambridge, mengatakan: “Kami masih sangat sedikit mengetahui tentang bagaimana SARS-CoV-2 menginfeksi paru-paru dan menyebabkan penyakit. . Pendekatan kami memungkinkan kami mengembangkan model 3D dari jaringan paru-paru utama – dalam arti, ‘paru-paru mini’ – di lab dan mempelajari apa yang terjadi saat mereka terinfeksi. “

Tim menginfeksi organoid dengan strain SARS-CoV-2 yang diambil dari seorang pasien di Korea Selatan yang didiagnosis dengan COVID-19 pada 26 Januari 2020 setelah melakukan perjalanan ke Wuhan, China. Dengan menggunakan kombinasi pencitraan fluoresensi dan analisis genetik sel tunggal, mereka dapat mempelajari bagaimana sel merespons virus.

Ketika model 3D terpapar SARS-CoV-2, virus mulai bereplikasi dengan cepat, mencapai infeksi seluler penuh hanya enam jam setelah infeksi. Replikasi memungkinkan virus menyebar ke seluruh tubuh, menginfeksi sel dan jaringan lain.

Sekitar waktu yang sama, sel mulai memproduksi interferon – protein yang bertindak sebagai sinyal peringatan ke sel tetangga, memberi tahu mereka untuk mengaktifkan pertahanan antivirus mereka. Setelah 48 jam, interferon memicu respons imun bawaan – garis pertahanan pertama – dan sel mulai melawan infeksi.

Enam puluh jam setelah infeksi, sebagian sel alveolar mulai hancur, menyebabkan kematian sel dan kerusakan jaringan paru-paru.

Meskipun para peneliti mengamati perubahan pada sel paru-paru dalam tiga hari setelah infeksi, gejala klinis COVID-19 jarang terjadi begitu cepat dan terkadang dapat memakan waktu lebih dari sepuluh hari setelah paparan muncul. Tim mengatakan ada beberapa kemungkinan alasan untuk ini. Mungkin diperlukan waktu beberapa hari sejak virus pertama kali menyusup ke saluran pernapasan bagian atas hingga mencapai alveoli. Mungkin juga memerlukan sebagian besar sel alveolar untuk terinfeksi atau untuk interaksi lebih lanjut dengan sel kekebalan yang mengakibatkan peradangan sebelum pasien menunjukkan gejala.

“Berdasarkan model kami, kami dapat menangani banyak pertanyaan kunci yang tidak terjawab, seperti memahami kerentanan genetik terhadap SARS-CoV-2, menilai infektivitas relatif mutan virus, dan mengungkap proses kerusakan virus pada sel alveolar manusia,” kata Dr. Young Seok. Ju, rekan penulis senior, dan Associate Professor di Korea Advanced Institute of Science and Technology. “Yang terpenting, ini memberikan kesempatan untuk mengembangkan dan menyaring agen terapeutik potensial terhadap infeksi SARS-CoV-2.”

“Kami berharap dapat menggunakan teknik kami untuk mengembangkan model 3D ini dari sel pasien yang sangat rentan terhadap infeksi, seperti orang tua atau orang dengan penyakit paru-paru, dan mencari tahu apa yang terjadi pada jaringan mereka,” tambah Dr Lee.

Penelitian ini merupakan kolaborasi yang melibatkan ilmuwan dari University of Cambridge, Inggris, dan Korea Advanced Institute Science and Technology (KAIST), Korea National Institute of Health, Institute for Basic Science (IBS), Seoul National University Hospital dan GENOME INSIGHT Inc. di Korea Selatan.

Penelitian ini didukung oleh: National Research Foundation of Korea; Penelitian Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit Korea; Kementerian Sains dan TIK Korea; Kementerian Kesehatan & Kesejahteraan, Republik Korea; Yayasan Penelitian Fakultas Kedokteran Universitas Nasional Seoul; Dewan Riset Eropa; Selamat datang; Royal Society; Penelitian Bioteknologi dan Ilmu Biologi; Yayasan Suh Kyungbae; dan Program Sains Perbatasan Manusia.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Slot Online

Author Image
adminProzen