COVID-19-organoider: Lab-fremstillede organer letter forskningsindsatsen

• Forfatter:
• Forfatter navn

  Quantumrun Foresight
• November 15, 2022

Oversigt over indsigt

Organoider, miniatureorganer afledt af stamceller, revolutionerer vores forståelse af COVID-19 ved tæt at efterligne menneskets vævsrespons. De giver værdifuld indsigt i virussens indvirkning på forskellige organer og hjælper med udviklingen af ​​målrettede terapier og vacciner. Implikationerne af organoid forskning strækker sig ud over laboratoriet, hvilket potentielt påvirker uddannelsesmæssige læseplaner, reguleringspolitikker og personlige medicinske behandlinger.

COVID-19 organoider kontekst

Brugen af ​​organoider til COVID-19-forskning muliggjorde den hurtige udvikling af strategier til at tackle sygdommen, herunder vacciner og terapeutiske midler. Organoider afspejler menneskets fysiologi tættere end andre modelsystemer og har med succes afsløret virkningerne af virussen i forskellige organer såvel som potentielle lægemiddelkandidater, der påvirker sygdommen. De er miniature, selvorganiserende organer genereret fra voksne stamceller, der præsenterer en mere nøjagtig repræsentation af levende væv end konventionelle cellelinjer eller dyremodeller. 

Udvidelsen af ​​organoid forskning og test gjorde det muligt for forskellige forskningsfelter at undersøge yderligere, herunder sygdomsmodellering, vært-patogen interaktion og patient-afledte organoid biobanker. For eksempel anvendte forskere i 2022 menneskelige lungeorganoider til at studere luftvejssygdomme såsom en respiratorisk syncytialvirus (RSV) og influenza. Forskerne fandt ud af, at begge vira svækkede væksten af ​​lungeorganoider.

Disse resultater giver kritisk indsigt i luftvejssygdomme. Navnlig viste undersøgelsen, at organoider kunne bruges til at modellere menneskelige sygdomme i et kontrolleret miljø, som videnskabsmænd kan bruge til lægemiddelscreening og andre forskningsformål.

Forstyrrende påvirkning

Adskillige organoider er blevet brugt til at studere forskellige virkninger af coronavirus. Især lungeorganoiden var det primære omdrejningspunkt for disse eksperimenter, da dette organ er det mest berørte. Undersøgelserne dækker forskellige emner, herunder hvordan: 

• virussen spreder sig, 
• værten svarer, 
• genetisk variation påvirker virusmodtagelighed, og 
• potentielle nye lægemidler kan interagere med organoiden. 

I modsætning hertil hjalp hjerneorganoider videnskabsmænd med at bestemme, hvordan folk har mistet deres lugtesans efter infektion. Resultater tyder på, at SARS-CoV-2 kan være en neurotropisk virus (en virus, der primært angriber nervesystemet). Forskere fandt også viralt RNA i hjerneprøver fra inficerede patienter. Undersøgelser af tarmorganoider afslørede, hvordan virussen fremkaldte gastrointestinale symptomer som diarré, kvalme, opkastning, anoreksi og mavesmerter. Andre organoider inkluderet i COVID-undersøgelser er blodkar, nyrer, lever og øjenprøver.

Det menneskelige organoide system har dog nogle ulemper. Organoide kulturer er dyre at administrere og svære at kontrollere. De mangler også mange fysiologiske aspekter af levende modeller. Derudover varierer antivirale reaktioner og cellulær tropisme ofte mellem forskellige undersøgelser. En mulig årsag til inkonsekvensen kunne være manglen på standardiserede protokoller blandt andre laboratorier. Manglende standardisering kan påvirke organoidernes modningsstatus og cellulære sammensætning. 

Implikationer af COVID-19 organoider

Bredere implikationer af COVID-19 organoider kan omfatte: 

• Farmaceutiske virksomheder bruger i stigende grad organoider til at udvikle nye vacciner og udføre menneskelige forsøg hurtigere.
• Flere forskere træner i anvendelsen af ​​organoider, herunder hvordan man designer dem og overvåger dem, når de reagerer på forskellige eksperimentelle lægemidler.
• Organoider, der bruges i træningsprogrammer for en række medicinske forskere og videnskabsmænd.
• Skabelsen af ​​indbyrdes forbundne organoider, der ligner menneskelig biologi, kan denne tendens hjælpe forskere med at udføre mere nøjagtige eksperimenter på virkningerne af COVID-19 og andre vira.
• Organoider bruges til at studere post-infektion status, herunder langsigtede virkninger på lunger, hjerte og hjerne.
• Hospitaler, der inkorporerer organoid-baserede teknikker til at tilpasse patientbehandlingsplaner, forbedre restitutionen og reducere bivirkninger.
• Uddannelsesinstitutioner ændrer læseplaner til at inkludere organoid teknologi, hvilket udstyrer fremtidige sundhedsprofessionelle med banebrydende færdigheder.
• Regulerende agenturer tilpasser retningslinjer for at føre tilsyn med forskning og anvendelse af organoider, hvilket sikrer etisk og sikker praksis i medicinske fremskridt.

Spørgsmål at overveje

• Hvordan kan organoider ellers hjælpe videnskabsmænd med at vide mere om forskellige infektionssygdomme?
• Hvad kan være de andre potentielle udfordringer ved at eksperimentere med organoider?