Zastavenie koronavírusu s podporou ERC

V laboratóriu v Inštitúte pre bioinžinierstvo v Katalánsku (IBEC), financovanom z grantu ERC, sú vytvárané obličkové organoidy pomocou ľudských kmeňových buniek, aby bolo preskúmané ochorenie obličiek a preskúmali sa účinky liečby. Pomocou týchto malých orgánov, ktoré majú všetky vlastnosti skutočného orgánu, v súčasnosti v laboratóriu v Španielsku výskumníci skúmajú, ako koronavírus SARS-CoV-2 interaguje a infikuje obličkové bunky. Začiatkom apríla 2020 tím z inštitútu IBEC spolu s ďalšími vedcami z Rakúska, Kanady a Švédska identifikovali liek, ktorý blokuje infekciu v počiatočných fázach replikačného cyklu vírusu v týchto kultúrach malých orgánov.

Spolu s pľúcami je oblička
jedným z hlavných orgánov postihnutých COVID-19. Keď vírus vstúpi do tela,
viaže sa na receptor ACE2 a preniká do buniek. ACE2 je proteín, ktorý sa
nachádza na povrchu mnohých ľudských tkanív vrátane obličiek. Od februára 2020,
keď vypukla epidémia v Číne, v laboratóriu IBEC uskutočnili
experimenty s cieľom zistiť, aké škody spôsobuje SARS-CoV-2 pri vstupe do
obličiek, aby ďalej preskúmali, prečo následne prestávajú fungovať.

V laboratóriu infikovali obličkové organoidy pomocou SARS-CoV-2 a potom podali rôzne terapie. Zistili, že experimentálne liečivo s názvom APN01, ktoré už bolo testované u pacientov so syndrómom akútnej respiračnej tiesne, dramaticky znižuje množstvo vírusu prítomného v tele. Tento prístup špecificky cieli na vstupnú bránu, ktorou vírus infikuje bunku. Liečivo je navrhnuté tak, aby napodobňovalo receptor ACE2, takže sa vírus viaže skôr na rozpustný APN01 ako na ľudský ACE2 na povrchu buniek. Inými slovami, vírus sa pripája ku kópii skutočného ACE2. Tento trik bráni vírusu v ďalšom vstupe do buniek a replikácii. V súčasnosti prebiehajú klinické štúdie v Rakúsku, Dánsku, Nemecku na 200 pacientoch s ťažkým priebehom COVID-19, aby sa zistilo, či je APN01 účinný aj v neskorších štádiách vývoja ochorenia.

V laboratóriu IBEC ďalej testovali
APN01, ale chceli by vyskúšať veľké množstvo iných liekov, aby zistili, či majú
tiež vplyv na nový koronavírus. Použitie ľudských organoidov umožňuje veľmi
agilným spôsobom testovať ošetrenia, ktoré sa už používajú pri iných chorobách
alebo ktoré sú takmer overené. Keď je čas krátky, malé orgány dramaticky
skracujú čas, ktorý by sme strávili skúšaním nového lieku na ľuďoch.

APN01 bol vynájdený skôr prof. Josefom Penningerom, vedúcim tejto kolaboratívnej štúdie. V roku 2005 prof. Penninger, ktorý bol tiež podporený grantom ERC, objavil molekulárne mechanizmy SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome) spôsobené ďalším koronavírusom, SARS-CoV, ktorý našťastie nedosiahol pandemický stav po roku 2000. SARS-CoV zdieľa viacnásobnú podobnosť so SARS-CoV-2 a používa rovnaký mechanizmus na naviazanie na naše bunky. Naozaj musíme pochopiť, ako tento vírus funguje, a to sa snaží tím inštitútu IBEC dosiahnuť prostredníctvom tejto medzinárodnej spolupráce, do ktorej sa zapojil aj prof. Ali Mirazimi, ktorý vírusovú infekciu vykonal v malých orgánoch. Zistenia, ako tieto, ukazujú obrovské výhody transdisciplinárnej a synergickej spolupráce pre výskum a vedu COVID-19 vo všeobecnosti.