科学家合作建立了类器官生物库以评估潜在的COVID-19药物目标

2021年09月17日 18:22 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

Hans Clevers小组的研究人员与Bart Haagmans小组(Erasmus MC)合作建立了一个类器官生物库,以寻找对SARS-CoV2感染传播至关重要的基因。他们的研究发表在2021年9月17日的《自然-通讯》上,并强调了类器官对于冠状病毒的基础研究的有用性,以及突出了潜在的药物目标。

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器官体是由干细胞生长出来的微小三维结构,模仿器官功能。研究人员之前已经成功开发了各种器官的类器官模型,包括肠道、肺、子宫,甚至蛇毒腺。事实证明,类器官对于诊断、预测病人的治疗反应以及解开组织和稀有细胞类型发展的原理很有用。

研究人员可以为特定的目的向类器官培养物增加复杂程度。例如,他们可以在肿瘤类器官中加入免疫细胞以研究疗效,或者将病原体注入类器官以模拟其对细胞的影响。后一种方法最近被用来模拟人类细胞中的冠状病毒感染。关于冠状病毒--以及一般的病毒--的一个关键问题是它利用什么因素进入人体细胞并进行复制。这些所谓的宿主因素可能是吸引人的药物目标,以影响病毒的复制和传播。

为了进一步了解对冠状病毒的复制和传播特别重要的宿主因素,汉斯·克莱沃斯和巴特·哈格曼斯的小组开发了一个突变体肠道器官的生物库。这意味着模拟肠道生物学的器官含有先前发现的与冠状病毒有关的宿主因子的各种变异。这些突变会导致宿主因子的活性发生变化。

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因此,研究人员注射SARS-CoV-2到突变体器官,以研究突变对病毒复制和传播的影响。除其他事项外,他们发现基因TMPRSS2参与了这一过程:在器官中显示出病毒的复制和传播减少。因此,该基因可能是这种冠状病毒的一个有吸引力的治疗目标,最近已经针对其开发了TMPRSS2的特异性抑制剂。

以前,研究使用动物(最重要的是非洲绿猴)的细胞系来确定冠状病毒的治疗目标。这些细胞系容易操作,但不能完全再现作为SARS-CoV-2目标的人类细胞的生物学特性。抗疟疾药物氯喹就说明了这一点,它在这些细胞系中被发现对SARS-CoV-2感染有效,但在病人的临床试验中却证明是无效的。这表明细胞系不能充分预测治疗药物对人类的有效性。当使用突变体器官而不是以前使用的细胞系重复氯喹实验时,有机体的结果与临床试验的结果相似,这表明--与动物细胞系相比--有机体可能更适合预测治疗药物对人类的有效性。

汉斯-克莱沃斯和巴特-哈格曼斯的研究小组在《自然-通讯》上发表了他们的研究,强调了有机体与冠状病毒研究的相关性。此外,他们发现TMPSS2是SARS-CoV2的一个潜在治疗目标。他们新开发的生物库也可以帮助筛选未来的新兴病毒,以迅速确定治疗目标。

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