Akciğer organoidlerini kullanan araştırmacılar, SARS-CoV-2 enfeksiyonundan 48 saat sonra doğuştan gelen bağışıklık tepkisinin başladığını gösterdiler.
Güney Kore'den ve Birleşik Krallık'tan bir grup bilim insanı, dokudan üretilen mini akciğer organoidleri ile COVID-19'un akciğerlere nasıl zarar verdiğine dair önemli bilgiler sağladı. Araştırmacılar, SARS-CoV-2 enfeksiyonunun altında yatan mekanizmaları ve akciğerlerdeki erken doğuştan gelen bağışıklık tepkisini detaylandırıyor. Araştırmacılar, özellikle pnömoni gelişen hastalarda COVID-19'a neden olan virüs olan SARS-CoV-2'nin ana hedef dokularının alveoller gibi göründüğünü söylüyor.
Araştırmacılar insan akciğer alveolar tip 2 hücrelerini çıkarmak için Royal Papworth Hastanesi Ulusal Sağlık Hizmeti (NHS) Vakfı Vakfı ve Addenbrooke Hastanesi, Cambridge Üniversitesi NHS Foundations Trust, ve Güney Kore Seoul Ulusal Üniversite Hastanesi'ndeki doku bankalarına bağışlanan dokuyu kullandı. Bu hücreleri daha önceki 'kök hücre' aşamalarına yeniden programlayarak, temel akciğer dokusunun davranışını taklit eden, kendi kendini düzenleyen alveolar benzeri üç boyutlu yapılar geliştirebildiler.
Kıdemli yazarlardan Dr. Joo-Hyeon Lee, “SARS-CoV-2'nin akciğerleri nasıl etkilediği ve hastalığa neden olduğu hakkında hala şaşırtıcı derecede az şey biliyoruz. Yaklaşımımız laboratuvarda önemli akciğer dokusunun 3B modellerini geliştirmemize ve enfekte olduklarında ne olacağını incelememize olanak sağladı" dedi.
Ekip, organoidleri, Güney Kore'de COVID-19 virüsü teşhisi konan bir hastadan alınan bir SARS-CoV-2 türü ile enfekte etti. Araştırmacılar, floresan görüntüleme ve tek hücreli genetik analizin bir kombinasyonunu kullanarak hücrelerin virüsten enfeksiyona nasıl tepki verdiğini inceleyebildiler. 3D modeller SARS-CoV-2'ye maruz kaldığında, virüs hızla çoğalmaya başladı ve enfeksiyondan sadece altı saat sonra tam hücresel enfeksiyona ulaştı. Aynı zaman zarfında hücreler, komşu hücrelere uyarı sinyali olarak davranan ve antiviral savunmalarını etkinleştirmelerini söyleyen proteinler olan interferonlar üretmeye başladı. 48 saat sonra, interferonlar doğuştan gelen bağışıklık tepkisini tetikledi ve hücreler enfeksiyona karşı savaşmaya başladı.
Araştırmacılar, enfeksiyondan altmış saat sonra, alveolar hücrelerin bir alt kümesinin parçalanmaya başladığını, bu da hücre ölümüne ve akciğer dokusunda hasara yol açtığını buldu. Araştırmacılar, enfeksiyondan sonraki üç gün içinde akciğer hücrelerinde değişiklikler gözlemlese de, COVID-19'un klinik semptomları nadiren bu kadar hızlı ortaya çıkar ve bazen maruz kaldıktan sonra ortaya çıkması 10 günden fazla sürebilir. Ekip, bunun birkaç olası nedeni olduğunu söylüyor. Virüsün ilk önce üst solunum yoluna sızmasından alveollere ulaşması birkaç gün sürebilir. Çalışma, Cell Stem Cell bülteninde yayınlandı.
