Forskere dyrker 'minilunger' i et laboratorium, inficerer dem med coronavirus og ser kamp i realtid - Juli 2022

I begge undersøgelser observerede forskere, hvordan virussen beskadiger alveolerne i lungerne. Alveoler er ballonlignende luftsække, der optager den ilt, vi indånder, og frigiver den kuldioxid, vi udånder.

Medicinsk personale tjekker et røntgenbillede af en lunge af en patient, der lider af Covid-19 i Nouvel Hopital Civil i Strasbourg, det østlige Frankrig, torsdag den 22. oktober 2020. (AP Foto: Jean-Francois Badias, File)

Den nye coronavirus er kendt for at angribe primært lungerne, men hvordan angrebet udspiller sig er stadig et emne for forskning. Nu har to undersøgelser kastet lys over disse processer ved at bruge den samme tilgang. Forskere har udviklet lungemodeller i laboratoriet, inficeret disse med SARS-CoV-2 og set kampen mellem lungecellerne og virussen.

Begge artikler er publiceret i tidsskriftet Cell Stem Press. En undersøgelse er lavet af sydkoreanske og britiske forskere, herunder fra University of Cambridge; den anden er af forskere fra Duke University og University of North Carolina.

(Venstre) Repræsentativt billede af 3D-lungeorganoid, der viser alveolær stamcellemarkør; (højre) billede af Arvind Konkimalla viser, hvordan en enkelt lungestamcelle kopierede sig selv for at generere tusindvis af celler og generere en struktur, der ligner vejrtrækningsvæv.

I begge undersøgelser observerede forskere, hvordan virussen beskadiger alveolerne i lungerne. Alveoler er ballonlignende luftsække, der optager den ilt, vi indånder, og frigiver den kuldioxid, vi udånder. Skader på alveoler forårsager lungebetændelse og akut åndedrætsbesvær - den førende dødsårsag i Covid-19.

Begge hold udviklede modellen ved hjælp af mini-lunger - eller lungeorganoider. Organoiderne blev dyrket fra stamcellerne, der reparerer de dybeste dele af lungerne, hvor SARS-CoV-2 angriber. Disse kaldes AT2-celler. Følg Express Explained på Telegram

Det britiske og sydkoreanske hold omprogrammerede AT2-cellerne tilbage til deres tidligere stamcellestadie. De dyrkede selvorganiserende, alveolar-lignende 3D-strukturer, der efterligner opførselen af ​​nøglelungevæv. Da 3D-modellerne blev udsat for SARS-CoV-2, begyndte virussen at replikere hurtigt.

På seks timer begyndte cellerne at producere interferoner - proteiner, der fungerer som advarselssignaler til naboceller. Efter 48 timer begyndte cellerne at kæmpe tilbage. Og efter 60 timer efter infektion begyndte nogle af alveolcellerne at gå i opløsning, hvilket førte til celledød og beskadigelse af vævet.

I den anden undersøgelse, ledet af Duke University cellebiolog Purushothama Rao Tata, fik holdet en enkelt lungecelle til at formere sig til tusindvis af kopier og skabe en struktur, der ligner vejrtrækningsvæv i den menneskelige lunge. Når modellen først var inficeret med virussen, viste den et inflammatorisk respons.

Holdet var også vidne til cytokinstormen - hyperreaktionen af ​​immunmolekyler, som lungerne lancerer for at bekæmpe infektionen.