Hodowane komórki 3D dają lepszy obraz rzeczywistości

Thomas Sjöberg jest asystentem projektu na Instytucie Biomedycyny i wraz z Anette Gjörloff Wingren stworzyli dostępny protokół hodowli komórek płuc 3D.

Naukowcy Thomas Sjöberg i Anette Gjörloff Wingren zbadali, w jaki sposób wirusy białkowe SARS-CoV-2 mocują się do komórek płuc. Porównali hodowle komórek płuc u człowieka zarówno w modelach 2D i 3D, aby sprawdzić różnice w sposobie, jaki model względnie łączy białko. W modelu 2D rosną komórki obok siebie w płaskiej warstwie. Komórki w modelu 3D mogą rosnąć w trójwymiarowej strukturze, która naśladuje ich naturalny wzrost.

Ponieważ nie mogli testować żyjących wirusów, a tylko i wyłącznie wirusy białkowe, skoncentrowali się na receptorach, części komórki, którą wirus używa, aby przedostać się do komórki. Okazało się, że model 3D dał znacznie dokładniejszy obraz, jak komórki naprawdę wyglądają i ich morfologię.

-"Komórki w naszych płucach, które napotyka koronawirus mają konkretną formę i tej formy nie odzwierciedla model 2D. Jeśli zamierzamy przetestować, jak komórki reagują na lekarstwa lub wirusa, to chcemy, aby komórki odzwierciedlały to jak wyglądają w ciele człowieka. Inaczej test da nieprawidłową odpowiedź"- mówi Thomas Sjöberg.

Może być używany do innych badań 

Thomas Sjöberg stworzył obecny protokół hodowli komórek płuc w 3D, przetestował różne typy komórek i razem z kolegami przeprowadził barwienie, aby zwizualizować kultury komórkowe w najlepszy możliwy sposób.

-"Widzieliśmy, że hodowane komórki w 3D utworzyły większą ilość receptorów, których używa wirus, niż hodowane komórki w 2D. Interpretujemy to w sposób taki, że modele 3D są lepsze, aby złapać wirusa, ponieważ bardziej przypominają te w człowieku. Jeśli hodujemy w 2D, komórki nie radzą sobie tak samo" - mówi Anette Gjörloff Wingren, profesorka biomedycyny laboratoryjnej na Uniwersytecie w Malmö.

Celem ustanowienia protokołu jest osiągnięcie tego samego rezultatu przy każdym teście. Jest to wyjątkowe w badaniu, że Thomas Sjöberg dał radę osiągnąć ten sam rezultat w wielu powtórzeniach i obszernych hodowlach, co oznacza, że protokół jest bardzo wiarygodny.

-"Za każdym razem, otrzymaliśmy dobrze wyhodowane komórki, które odtwarzają morfologię, tak jak wygląda to w płucach" - mówi Thomas Sjöberg.

Model musi być doskonalony

Nawet jeśli naukowcy przedstawili model tylko dla koronawirusa, może być on używany nawet przy badaniu leków na astmę, POChP i inne choroby płuc. Model 3D może przyczynić się do wzrostu wiedzy dotyczącej tego, jak różne wirusy zarażają nasze komórki, badania wskazują, jak ważne jest, aby stworzyć narzędzie do badań nad wirusami, które można wykorzystać w laboratorium. Następnym krokiem będzie zbadanie jaki rodzaj lekarstwa lub molekuły jest wymagany, aby zapobiec rozprzestrzenianiu się wirusa, twierdzą naukowcy. Teraz chętnie podzielą się swoimi ustaleniami z innymi naukowcami.

-"Celem jest, aby inne grupy naukowców potrafiły powtórzyć to, co zrobiliśmy w sposób łatwiejszy, z pomocą naszego protokołu"  - mówi Thomas Sjöberg.

Przy nowym finansowaniu pójdziemy dalej, aby badać żyjące części wirusa i następnie udoskonalić model.

-"Jeśli innej grupy naukowców i przemysły farmaceutyczne są zainteresowane, możemy przedstawić te modele lub podobne za ich potrzebą" - mówi Anette Gjörloff Wingren.