Респираторные инфекции, такие как COVID-19, оказывают разрушительное воздействие на легкие, причем разные их области, например, дыхательные пути (проксимальная зона) или альвеолы (дистальная зона) реагируют на вирусы по-разному. Традиционные методы исследования, включающие тесты на животных и проведение анализа с использованием простых лабораторных систем, не могут точно воспроизвести эту сложную реакцию.
Команда ученых из Университета Киото разработала микрофизиологическую систему, которая решает эту проблему. Устройство способно имитировать как дыхательные пути, так и альвеолы, что позволяет детально изучать патологии, вызванные вирусами. В сочетании с индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками (iPSC) эта система открывает путь к персонализированному лечению респираторных заболеваний.
«Наша система на основе iPSC позволяет моделировать различные реакции проксимальных и дистальных отделов легких на вирусные инфекции, используя изогенные источники клеток», — объясняет Сачин Ядав, ведущий автор исследования.
Разработка предоставляет инновационную платформу для изучения механизмов заболеваний, специфичных для разных тканей и вирусов, а также для оценки эффективности лекарств. По словам руководителя проекта Рюдзи Йококавы, эта технология может быть расширена для создания моделей других органов и мультиорганных систем, что позволит изучать их взаимодействие.
Исследователи подчеркивают, что способность точно воспроизводить реакции организма на разные вирусы в разных участках легких значительно углубит понимание новых патогенов и ускорит ранний отбор препаратов.
Ранее российские и американские ученые обнаружили, что уровень рибозы в клетках микроорганизмов влияет на их восприимчивость к лекарствам.