Φτιάχνουν ανθρώπινα όργανα - μινιατούρες για να τεστάρουν τη συμπεριφορά του κοροναϊού

11:05 29/6/2020 - Πηγή: Τα Νεα

Όσα εξελίσσονται στα ερευνητικά εργαστήρια ανά τον κόσμο - με τους επιστήμονες να ενώνουν τις δυνάμεις τους ώστε να εντοπίσουν τα «όπλα» του νέου κοροναϊού που στερεί ανθρώπινες ζωές - παραπέμπουν σε ταινίες επιστημονικής φαντασίας.

Σε «όργανα μινιατούρες» ή αλλιώς, οργανοειδή που έχουν… γεννηθεί από επιστημονικά χέρια, «φυτεύουν» τον SARS-CoV -2, ώστε να διαπιστώσουν πώς επιτίθεται στον ανθρώπινο οργανισμό. Παράλληλα, χορηγούν φάρμακα ώστε να ελέγξουν στην πράξη ποια από αυτά είναι αποτελεσματικά και θα μπορούσαν δυνητικά να θεραπεύσουν ασθενείς με λοίμωξη Covid-19.

Πώς, όμως, προέκυψε

αυτή η ανάγκη; Οι γιατροί ανά τον κόσμο που αντιμετωπίζουν ασθενείς με λοίμωξη Covid-19 γνωρίζουν εμπειρικά - αλλά και από τα αποτελέσματα νεκροψιών - ότι ο νέος κορωνοϊός επιτίθεται σε μία σειρά από όργανα: Τους πνεύμονες, το ήπαρ, τα νεφρά… Εντούτοις, δεν έχουν ακόμη καταλήξει εάν οι βλάβες προκαλούνται από τον ίδιο τον ιό ή από δευτερογενείς επιπλοκές της λοίμωξης.

Μορφολογία ιστών

Διαφορετικές ερευνητικές ομάδες επιχειρούν να δώσουν απάντηση στο κρίσιμο αυτό ερώτημα, χρησιμοποιώντας οργανοειδή. Με τον τρόπο αυτό μελετούν πώς «ταξιδεύει» ο SARS-CoV-2 στο σώμα, ποια κύτταρα μολύνει και ποια όργανα βλάπτει.

«Η ομορφιά των οργανοειδών είναι ότι μοιάζουν με την πραγματική μορφολογία των ιστών», υπογραμμίζει στο επιστημονικό περιοδικό «Nature» ο κυτταροβιολόγος Thomas Efferth, στο γερμανικό πανεπιστήμιο «Johannes Gutenberg».

Η διαπίστωση αυτή πηγάζει από το γεγονός ότι έχει δημιουργηθεί μία μεγάλη γκάμα μικροσκοπικών οργάνων - από εγκέφαλο έως οισοφάγο και ήπαρ - που προσομοιάζουν στα πραγματικά τη δομή και τη λειτουργία τους.

Παραδοσιακά οι ιολόγοι μελετούν τους ιούς σε κυτταρικές σειρές ή ζωικά κύτταρα που καλλιεργούνται σε ειδικά εκμαγεία. Όμως, με τον τρόπο αυτό προκύπτουν σημαντικοί περιορισμοί, καθώς δεν μπορεί να αναπαρασταθεί το μοντέλο μόλυνσης που ακολουθεί ο SARS-CoV-2 όταν εισβάλλει στον ανθρώπινο οργανισμό.

Από την άλλη, όμως, τα «όργανα μινιατούρες» δεν αποτελούν τμήμα του σώματος και συνεπώς οι επιστήμονες δεν δύνανται να «ξεκλειδώσουν» τις αλληλεπιδράσεις με τα υπόλοιπα όργανα.

Πιο κοντά σε απαντήσεις

Σε κάθε περίπτωση, τα πρώτα αποτελέσματα - σύμφωνα πάντα με τους ειδικούς - φέρνουν την επιστημονική κοινότητα ένα βήμα πιο κοντά σε κρίσιμες απαντήσεις.

Για παράδειγμα είναι γνωστό ότι από το ανώτερο αναπνευστικό ο ιός εισέρχεται στους πνεύμονες προκαλώντας αναπνευστική ανεπάρκεια. Χρησιμοποιώντας… μίνι πνεύμονες ο Shuibing Chen, βιολόγος στο «Weill Cornell Medicine» της Νέας Υόρκης, ανακάλυψε ότι ορισμένα κύτταρα πεθαίνουν μετά τη μόλυνση. Και διαπίστωσε ότι ο ιός προκαλεί την παραγωγή συγκεκριμένων πρωτεϊνών - χημειοκινών και κυτοκινών - που πυροδοτούν μια τεράστια ανοσοαπόκριση. Οι επιστήμονες ονομάζουν το φαινόμενο αυτό «καταιγίδα κυτοκινών», που οδηγεί τους ασθενείς με λοίμωξη Covid-19 σε αιφνίδια επιδείνωση.

Και ενώ είναι βέβαιο ότι οι πνεύμονες ανοίγουν την… πόρτα στον SARS-CoV-2 ώστε να εξαπλωθεί σε άλλα όργανα, οι ερευνητές δεν είχαν καταφέρει να… χαρτογραφήσουν την πορεία του ιού. Φως σε αυτήν τη διαδρομή έριξε η Núria Montserrat, βιολόγος του Ινστιτούτου Βιολογικής Μηχανικής, στη Βαρκελώνη.

Οπως προκύπτει από μελέτη που δημοσίευσε με τους συνεργάτες της στην ιατρική επιθεώρηση «Cell», έπειτα από πειράματα που διεξήχθησαν σε οργανοειδή - επίσης κατασκευασμένα από πολυδύναμα κύτταρα - διαπιστώθηκε ότι ο νέος κορωνοϊός μπορεί να μολύνει το ενδοθήλιο (δηλαδή, το εσωτερικό στρώμα των αγγείων), το οποίο στη συνέχεια επιτρέπει στα ιικά σωματίδια να διαρρεύσουν στο αίμα κυκλοφορώντας… ανενόχλητα στο σώμα.

Εν τω μεταξύ τα μίνι όργανα που καλλιεργούνται στα εργαστήρια αποτελούν συχνά «πιλότο» και για τη δοκιμή νέων θεραπειών. Στο πλαίσιο αυτό, ο Shuibing Chen εξέτασε περίπου 1.200 φάρμακα εγκεκριμένα από την Οργανισμό Ασφάλειας Τροφίμων και Φαρμάκων των ΗΠΑ (FDA) για την αντιμετώπιση άλλων ασθενειών και διαπίστωσε ότι συγκεκριμένη αντικαρκινική θεραπεία κατέστειλε τον SARS-Cov-2 σε οργανοειδή πνευμόνων. Εκτοτε, ξεκίνησαν πολλές κλινικές δοκιμές σε ασθενείς με λοίμωξη Covid-19, αναζητώντας οριστι