Όργανα που έχουν αναπτυχθεί στο εργαστήριο για την καταπολέμηση του Covid-19

Αν και μπορεί να μοιάζει σαν μια αιωνιότητα, αποτελεσματικές θεραπείες για τον COVID-19 ανακαλύφθηκαν γρήγορα με τη βοήθεια μικροσκοπικών οργάνων που καλλιεργούνται στο εργαστήριο που ονομάζονται οργανοειδή.

Τι είναι τα οργανοειδή;

Αυτά τα μικροσκοπικά όργανα που καλλιεργούνται στο εργαστήριο έχουν διάμετρο λιγότερο από ένα εκατοστό και συνήθως καλλιεργούνται σε πλαστικά πιάτα Petri. Όπως εξηγεί ένα άρθρο στο Nature Reviews Molecular Cell Biology, τα οργανοειδή προέρχονται από βλαστοκύτταρα, που συνήθως προέρχονται από κύτταρα ενήλικου δέρματος που έχουν υποβληθεί σε επεξεργασία για να επιστρέψουν σε αδιαφοροποίητη κατάσταση. Όπως να σκουπίσετε τον σκληρό δίσκο του υπολογιστή και να ξεκινήσετε ξανά. Όταν αυτά τα βλαστοκύτταρα αντιμετωπίζονται με τον σωστό συνδυασμό μορίων με τη σωστή σειρά, διαιρούνται για να παράγουν τους διάφορους τύπους κυττάρων του κατάλληλου συστήματος οργάνων. Αυτά τα κύτταρα είναι οργανωμένα σε μια μικρή τρισδιάστατη δομή με μια κατά προσέγγιση αυτοοργάνωση—με ορισμένα κύτταρα στο εξωτερικό, άλλα στο εσωτερικό, μερικά κύτταρα να σχηματίζουν σωλήνες κ.λπ. Με αυτόν τον τρόπο, οι επιστήμονες μπορούν να παράγουν μικρά μοντέλα πνευμόνων, στομάχου. , έντερα, εγκεφάλους, καρδιές, νεφρά και άλλα.

Επιπλέον, αυτά τα μικρά όργανα μπορούν να παραχθούν με ορισμένες αλλαγές στην αλληλουχία του DNA που μπορεί να κάνουν ένα άτομο περισσότερο ή λιγότερο ευαίσθητο σε ασθένειες όπως το COVID-19. Αυτά τα οργανοειδή μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον εντοπισμό αποτελεσματικών θεραπειών για ιογενείς λοιμώξεις πριν από τη χορήγηση στον άνθρωπο.

Τα οργανοειδή και η καταπολέμηση του COVID-19

Οι πρώτοι ασθενείς με COVID-19 παρείχαν μια αρχική κατανόηση του πώς ο COVID-19 επηρεάζει το ανθρώπινο σώμα και προκαλεί συμπτώματα. Η μόλυνση στους πνεύμονες μπορεί να προκαλέσει πνευμονία και οξεία αναπνευστική δυσχέρεια. Μια λοίμωξη στο πεπτικό σύστημα μπορεί να προκαλέσει ναυτία, έμετο και διάρροια. Καθώς ο Covid-19 έγινε παγκόσμια πανδημία, μια ατυχής πλημμύρα ασθενών έδειξε σύντομα λιγότερο συχνές επιπτώσεις στον εγκέφαλο, την καρδιά, τα νεφρά και άλλα συστήματα οργάνων.

Ένας στρατός ειδικών γιατρών βρισκόταν στην πρώτη γραμμή κάνοντας ό,τι μπορούσαν για να περιθάλψουν τους ασθενείς που είχαν μπροστά τους, προσπαθώντας να μην αρρωστήσουν οι ίδιοι και ανέφεραν όσα μάθαιναν για την ασθένεια. Εν τω μεταξύ, ένας στρατός επιστημόνων εργάζεται στο εργαστήριο για να κατανοήσει πώς ο ιός Covid-19 συνδέεται με συγκεκριμένες πρωτεΐνες και μολύνει συγκεκριμένα κύτταρα, δοκιμάζοντας ποιες θεραπείες για την ιογενή λοίμωξη μπορεί να λειτουργήσουν. Όπως εξηγεί ένα άρθρο στο Nature Methods, ενώ δείγματα ασθενών παρείχαν πληροφορίες, πειράματα in vitro με οργανοειδή ήταν απαραίτητα για να επιταχυνθεί η συλλογική μας κατανόηση για το ποια μικρά μόρια, αντισώματα και εμβόλια είναι αποτελεσματικά κατά του COVID-19.

Σύμφωνα με το CDC, ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας κήρυξε τον COVID-19 πανδημία στις 11 Μαρτίου 2020. Την 1η Μαΐου 2020, το αντιικό φάρμακο Veklury (remdesivir) εγκρίθηκε ως θεραπεία για τον COVID-19 από την Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων των ΗΠΑ μέσω άδειας χρήσης έκτακτης ανάγκης και στη συνέχεια, στις 22 Οκτωβρίου 2020, εγκρίθηκε πλήρως για ασθενείς 12 ετών. ηλικίας και άνω.. Αυτή η ταχεία επιβεβαίωση πιθανώς δεν θα ήταν δυνατή χωρίς τη χρήση οργανοειδών στις αρχικές μελέτες.

Τα οργανοειδή του εγκεφάλου έχουν παίξει βασικό ρόλο στην κατανόηση του τρόπου με τον οποίο ο ιός COVID-19 μολύνει και επηρεάζει τον εγκέφαλο. Αυτό οδήγησε στην ανακάλυψη ότι η μόλυνση των εγκεφαλικών οργανοειδών μπορεί να προληφθεί με αντισώματα που δεσμεύουν μια πρωτεΐνη που ονομάζεται ACE2 ή με έγχυση νωτιαίου υγρού από ένα άτομο με ενεργή λοίμωξη COVID-19. Η πρωτεΐνη ACE2 σχετίζεται επίσης με τη μόλυνση από COVID-19 σε οργανοειδή των νεφρών και του ήπατος. Χρησιμοποιώντας ηπατικά οργανοειδή που παράγονται από άτομα με συγκεκριμένη ηπατική νόσο (μη αλκοολική στεατοηπατίτιδα), διαπιστώθηκε ότι αυτά τα άτομα είναι πιο πιθανό να μολύνουν τα ηπατικά τους κύτταρα με τον ιό COVID-19. Αν και η πρόληψη της μόλυνσης από τον Covid-19 σε εγκεφάλους μικρών εργαστηρίων ή άλλων οργανοειδών δεν είναι το ίδιο με την αποτελεσματική πρόληψη ή θεραπεία της μόλυνσης σε πραγματικό άνθρωπο, είναι σίγουρα ένα μικρό βήμα που θα μας βοηθήσει να βρούμε το δρόμο μας προς αυτόν τον μεγαλύτερο στόχο.

Τα οργανοειδή απέκτησαν τις ρίγες τους κατά τη διάρκεια της πανδημίας COVID-19 και θα βρίσκονται στην πρώτη γραμμή της έρευνας για την ιατρική θεραπεία για τα επόμενα χρόνια.

Σας ενδιαφέρει η επιστήμη και η καινοτομία; εμείς επίσης. Ρίξτε μια ματιά στις ευκαιρίες καριέρας της Northrop Grumman για να δείτε πώς μπορείτε να εμπλακείτε σε αυτή τη συναρπαστική περίοδο εξερεύνησης.

Leave a Comment